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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1.Facile
I = 4 AR = 10 cmB = ?N = 25

Une bobine plate circulaire de 25 spires et de rayon 10 cm est parcourue par un courant de 4 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 25I = 4 AR = 10 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
2.Facile
I = 4 AR = 12 cmB = ?N = 20

Une bobine plate circulaire de 20 spires et de rayon 12 cm est parcourue par un courant de 4 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 20I = 4 AR = 12 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Moyen
R = 0,5 Ωv = 2,5 m/sL = 100 cmB = 0,1 T

Une tige métallique de 100 cm de long glisse à 2,5 m/s sur deux rails dans un champ uniforme de 0,1 T entrant dans la page. Les rails sont reliés par une résistance de 0,5 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 = 0,1 TL = 100 cmv = 2,5 m/sR = 0,5 Ω
F = mN
4.Moyen
vI = ?

Une boucle carrée se déplace vers la droite et entre dans une région où règne un champ magnétique uniforme dirigé sortant de la page. Cliquez sur le sens du courant induit dans la boucle, tel qu’on le voit sur le dessin, pendant que la boucle entre dans le champ.

B: sortant de la pageentrant dans le champ
  1. 1horaire
  2. 2sens antihoraire
5.Difficile
Bn = ?15 cm × 20 cmN = 250B = 0,05 T

Une bobine de 250 spires, de 15 cm × 20 cm, tourne dans un champ uniforme de 0,05 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 33,32 V ?

N = 250A = 15 cm × 20 cmB = 0,05 TErms = 33,32 V
n = rpm
6.Difficile
E = 1 × 10⁵ V/m, B1​ = 0,05 T

Dans un sélecteur de vitesse, des champs croisés E = 1 × 10⁵ V/m et B = 0,05 T ne laissent passer en ligne droite que les ions d’une seule vitesse. Trouvez cette vitesse v.

E = 1 × 10⁵ V/mB1 = 0,05 T
v = m/s

Corrigé

  1. 1. B = 628,3 µT
  2. 2. B = 418,9 µT
  3. 3. F = 50 mN
  4. 4. horaire
  5. 5. n = 1200 rpm
  6. 6. v = 2 × 10⁶ m/s

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