Solution des exercices : Généralité sur les champs magnétique - champs magnétiques des courants - Ts
Classe:
Terminale
Exercice 1
1) Représentation du spectre de l'aimant

2) a) Calcul de l'intensité du champ magnétique au point A
B=1mT×227mV20mV⇒B=11.35mT
b) Tracé le vecteur champ magnétique au point A. (Voir figure)
Exercice 2
1) Tracé du spectre de l'aimant en U entre les deux pôles

2) Orientation des lignes de champ. (Voir figure)
3) Identification des pôles de l'aimant. (Voir figure)
4) Le vecteur →B dans cette région de l'espace champ magnétique est constant.
Un tel champ magnétique est appelé champ magnétique uniforme.
Exercice 3
1) Identification des pôles du solénoïde.


2) Calcul de la norme du champ magnétique créé au centre de ce solénoïde.
B=μ0NLI=4π⋅10−7NLI=4π⋅110−7×200050⋅10−2×1.5⇒B=7.5⋅10−3T
3) Représentation du vecteur champ magnétique au centre du solénoïde. (Voir figure)
4) Représentation le vecteur champ magnétique en A (Voir figure).
Exercice 4

1) Représentation du vecteur champ magnétique en M, lorsque les deux pôles en regard sont de même nom.
→B=→B1+→B2=→0
2) Représentation du vecteur champ magnétique en M, lorsque les deux pôles sont de noms différents.
→B=→B1+→B2
Or →B1=→B2⇒→B=2→B1 ;
B=2×20⇒B=40mT
3) La norme du champ magnétique créé par la bobine
Premier cas :
→B=→B1+→B2⇒B=B1+B2⇒B2=B−B1=60−20⇒B2=40mT
Deuxième cas :
→B=→B1+→B2⇒B=B1−B2⇒B2=B+B1=60+20⇒B2=80mT
Sens du courant voir figure.
Exercice 5
1) Représentation des vecteurs champs magnétique créés en M par chacune des deux sources.

2) Représentation du vecteur champ magnétique résultant. Voir figure
Détermination de la norme du vecteur champ magnétique
→B=→B1+→B2⇒B2=B21+B22+2B21B22cos(→B1, →B2)⇒B=√B21+B22+2B21B22cos(→B1, →B2)B=√22+42+2×2×4cos60∘⇒B=5.3mT
Exercice 6

1) Représentation du vecteur induction magnétique B1 au centre de S1. (Voir figure)
Expression de l'intensité du vecteur induction magnétique B1 en fonction de n1 et I1.
B1=4π⋅10−7n1I1
2) Sens de I2 pour que le vecteur induction B2 crée au centre de S2 ait le même sens que l'axe (y′y). (Voir figure)
3) Une petite aiguille aimantée, placée au centre O des deux solénoïdes prend une direction α avec l'axe (x′x).
3) a) Schéma dans lequel sont représentés les vecteurs B1, B2 et l'aiguille.
b) Expression du rapport n2n1 en fonction de α, I1 et I2.
tanα=B2B1=4π⋅10−7n2I24π⋅10−7n1I1⇒n2n1=I1I2tanα
c) Calcul de n1 et n2
tanα=n2I2n1I1⇒n1=n2I2I1tanα
n1+n2=500⇒n2I2I1tanα+n2=500⇒n2(I2I1tanα+1)=500⇒n2=500I2I1tanα+1⇒n2=50012tan63.2∘+1⇒n2=399spires⋅m−1⇒n1=500−399⇒n1=101spires⋅m−1
Valeur du champ résultant en O.
B=B1cosα=4π⋅10−7n1I1cosα=4π⋅10−7×101×2cos63.2∘⇒B=0.56mT
Exercice 7
1) Représentation le vecteur →BH composante horizontale du champ géomagnétique.



2) Représentation du vecteur →BS du champ magnétique crée par le courant électrique i au centre O du solénoïde.



Déduction des faces nord et sud du solénoïde. (Voir figure)
3) a) Détermination de l'équation numérique de la courbe tanα=f(i).

La courbe représentant tanα=f(i) est une droite qui passe par l'origine d'équation de la forme :
tanα=aiavec a=ΔtanαΔi=25−02−0⇒a=12.5⇒tanα=12.5i
b) Représentation des vecteurs →BH et →BS

c) Relation entre la valeur de BH et BS et α
tanα=BSBH⇒BH=BStanα
4) Valeur de la composante horizontale BH du champ géomagnétique.
tanα=BSBH⇒BH=BStanα=4π⋅10−7ni12.5i=4π⋅10−7n12.5=4π⋅10−7×20012.5⇒BH=2.0⋅10−5T
Exercice 8
Partie I
x(cm)04811141720BS(mT)3.33.33.33.33.22.82.1
1) Tracé les variations de B en fonction de x sur toute la longueur du solénoïde

2) Le champ magnétique à l'intérieur de la bobine est uniforme.
3) Calcul de l'intensité I du courant qui traverse la bobine.
B=4π⋅10−7NLI⇒I=B4π⋅10−7N=3.3⋅10−34π⋅10−7×250⇒I=10.5A
4) Détermination de la longueur du solénoïde sur laquelle la valeur du champ magnétique reste supérieure à 90% de sa valeur maximale
B≥90%Bmax⇒B≥90100×3.3⇒B≥2.97mT⇒x=13.8cm
Partie II
1) Sens du courant dans les spires pour que le champ crée par la bobine soit dirigé vers la droite. (Voir figure)

2) Schéma représentant les vecteurs champs créés par le solénoïde →BS ; par la Terre →BH, et le champ résultant.

3) Calcul de la nouvelle valeur de BS
tanα=BSBH⇒BS=BHtanα=2.0⋅10−5×tan14.3∘⇒BS=5.1⋅10−6T
Commentaires
Abbou essaid (non vérifié)
ven, 03/20/2020 - 02:49
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Pour les exercices
Anonyme (non vérifié)
ven, 03/20/2020 - 02:56
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essaidabbou@gmail.com
Anonyme (non vérifié)
lun, 12/07/2020 - 20:35
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a
dadi (non vérifié)
mar, 12/08/2020 - 09:08
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""
Seye (non vérifié)
jeu, 03/18/2021 - 08:42
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Merci
None (non vérifié)
dim, 03/20/2022 - 03:12
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Erreur
Jamila (non vérifié)
sam, 05/07/2022 - 21:10
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Pc
Pablo (non vérifié)
ven, 06/24/2022 - 00:34
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Correction des exercices
Ngom (non vérifié)
mar, 03/05/2024 - 19:48
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Pc math svt
Anonyme (non vérifié)
mar, 01/24/2023 - 04:32
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vfgc
Hhhyo (non vérifié)
sam, 01/28/2023 - 10:26
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Doute
Hhhyo (non vérifié)
sam, 01/28/2023 - 10:26
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Doute
Hhhyo (non vérifié)
sam, 01/28/2023 - 10:26
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Doute
Hhhyo (non vérifié)
sam, 01/28/2023 - 10:26
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Doute
Hhhyo (non vérifié)
sam, 01/28/2023 - 10:26
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Doute
khadidiatou MBAYE (non vérifié)
mar, 02/21/2023 - 23:08
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Merci beaucoup
traoreoualidato... (non vérifié)
mer, 04/26/2023 - 23:32
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Correction de l'exercice 12
Camara (non vérifié)
mer, 01/10/2024 - 19:07
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Svp et le corrigé de l
Camara (non vérifié)
mer, 01/10/2024 - 19:07
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Svp et le corrigé de l
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