Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

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1.Facile
I = 3 AR = 3 cmB = ?N = 5

Une bobine plate circulaire de 5 spires et de rayon 3 cm est parcourue par un courant de 3 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 5I = 3 AR = 3 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Facile
B0,05 T12 A30°L = 100 cm

Un fil rectiligne de 100 cm de long est parcouru par 12 A sous un angle de 30° avec un champ magnétique uniforme de 0,05 T. Trouvez la valeur de la force F sur le fil.

B = 0,05 TI = 12 AL = 100 cmθ = 30°
F = N
3.Moyen
nBA = 40 cm², N = 500B: 0,1 → 0,2 T

Une bobine de 500 spires, d’aire 40 cm² et de résistance 2 Ω forme un circuit fermé. Un champ uniforme perpendiculaire à la bobine augmente régulièrement de 0,1 T à 0,2 T en 500 ms. Trouve le courant induit moyen I.

N = 500A = 40 cm²B: 0,1 T → 0,2 TΔt = 500 msR = 2 Ω
I = mA
4.Moyen
+v = 5 × 10⁵ m/sr = ?B = 0,2 T

Un proton se déplace à 5 × 10⁵ m/s perpendiculairement à un champ magnétique uniforme de 0,2 T. Trouvez le rayon r de sa trajectoire circulaire.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 5 × 10⁵ m/sB = 0,2 T
r = cm
5.Difficile
I = 4 Al = 20 cmN = 500, ⌀ 1,5 cm

Un long solénoïde à noyau d’air a 500 spires, une longueur de 20 cm et un diamètre de 1,5 cm. Trouvez l’énergie W stockée dans son champ magnétique quand il est parcouru par 4 A.

N = 500l = 20 cm⌀ = 1,5 cmI = 4 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = mJ
6.Difficile
E = 2 × 10⁴ V/m, B1​ = 0,2 T

Dans un sélecteur de vitesse, des champs croisés E = 2 × 10⁴ V/m et B = 0,2 T ne laissent passer en ligne droite que les ions d’une seule vitesse. Trouvez cette vitesse v.

E = 2 × 10⁴ V/mB1 = 0,2 T
v = m/s

Corrigé

  1. 1. B = 314,2 µT
  2. 2. F = 0,3 N
  3. 3. I = 200 mA
  4. 4. r = 2,611 cm
  5. 5. W = 2,221 mJ
  6. 6. v = 100000 m/s

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