Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
B = ?I = 1,5 AL = 25 cmN = 200

Un solénoïde de 25 cm de long a 200 spires et est parcouru par 1,5 A. Trouvez le champ magnétique B à l’intérieur, loin des extrémités.

N = 200L = 25 cmI = 1,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = mT
2.Facile
−v = 2,5 × 10⁶ m/sB = 0,5 T

Un électron se déplace à 2,5 × 10⁶ m/s sous un angle de 30° avec un champ magnétique uniforme de 0,5 T. Trouvez la valeur de la force magnétique F qui s’exerce sur lui.

|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 2,5 × 10⁶ m/sB = 0,5 Tθ = 30°
F = fN
3.Moyen
nBA = 25 cm², N = 10B: 0,05 → 0,35 T

Une bobine de 10 spires, d’aire 25 cm² et de résistance 25 Ω forme un circuit fermé. Un champ uniforme perpendiculaire à la bobine augmente régulièrement de 0,05 T à 0,35 T en 50 ms. Trouve le courant induit moyen I.

N = 10A = 25 cm²B: 0,05 T → 0,35 TΔt = 50 msR = 25 Ω
I = mA
4.Moyen
R = 2,5 Ωv = 6 m/sL = 25 cmB = 0,5 T

Une tige métallique de 25 cm de long glisse à 6 m/s sur deux rails dans un champ uniforme de 0,5 T entrant dans la page. Les rails sont reliés par une résistance de 2,5 Ω ; la tige et les rails ont une résistance négligeable. Trouvez la force F nécessaire pour maintenir la tige à vitesse constante (sans frottement).

B = 0,5 TL = 25 cmv = 6 m/sR = 2,5 Ω
F = mN
5.Difficile
I = 0,5 Al = 10 cmN = 100, ⌀ 4 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 100 spires, une longueur de 10 cm et un diamètre de 4 cm. Trouvez l’énergie W stockée dans son champ magnétique quand il est parcouru par 0,5 A.

N = 100l = 10 cm⌀ = 4 cmI = 0,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = µJ
6.Difficile
Bn = ?20 cm × 15 cmN = 100B = 0,4 T

Une bobine de 100 spires, de 20 cm × 15 cm, tourne dans un champ uniforme de 0,4 T autour d’un axe perpendiculaire au champ. À quelle vitesse n (en tours par minute) doit-elle tourner pour donner une f.é.m. efficace de 79,97 V ?

N = 100A = 20 cm × 15 cmB = 0,4 TErms = 79,97 V
n = rpm

Corrigé

  1. 1. B = 1,508 mT
  2. 2. F = 100,1 fN
  3. 3. I = 6 mA
  4. 4. F = 37,5 mN
  5. 5. W = 19,74 µJ
  6. 6. n = 900 rpm

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