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×227mV20mVB=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=4π107NLI=4π1107×200050102×1.5B=7.5103T
 
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=B2B=2B1 ;
 
B=2×20B=40mT
 
3) La norme du champ magnétique créé par la bobine
 
Premier cas : 
 
B=B1+B2B=B1+B2B2=BB1=6020B2=40mT

Deuxième cas : 
 
B=B1+B2B=B1B2B2=B+B1=60+20B2=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+B2B2=B21+B22+2B21B22cos(B1, B2)B=B21+B22+2B21B22cos(B1, B2)B=22+42+2×2×4cos60B=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=4π107n1I1
 
2) Sens de I2 pour que le vecteur induction B2 crée au centre de S2 ait le même sens que l'axe (yy). (Voir figure)
 
3) Une petite aiguille aimantée, placée au centre O des deux solénoïdes prend une direction α avec l'axe (xx).
 
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=4π107n2I24π107n1I1n2n1=I1I2tanα
 
 
c) Calcul de n1 et n2
 
tanα=n2I2n1I1n1=n2I2I1tanα
 
n1+n2=500n2I2I1tanα+n2=500n2(I2I1tanα+1)=500n2=500I2I1tanα+1n2=50012tan63.2+1n2=399spiresm1n1=500399n1=101spiresm1
 
Valeur du champ résultant en O.
 
B=B1cosα=4π107n1I1cosα=4π107×101×2cos63.2B=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=25020a=12.5tanα=12.5i 
 
b) Représentation des vecteurs BH et BS
 
 
 
c) Relation entre la valeur de BH et BS et α
 
tanα=BSBHBH=BStanα
 
4) Valeur de la composante horizontale BH du champ géomagnétique.
 
tanα=BSBHBH=BStanα=4π107ni12.5i=4π107n12.5=4π107×20012.5BH=2.0105T

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=4π107NLII=B4π107N=3.31034π107×250I=10.5A
 
4) Détermination de la longueur du solénoïde sur laquelle la valeur du champ magnétique reste supérieure à 90% de sa valeur maximale
 
B90%BmaxB90100×3.3B2.97mTx=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=BSBHBS=BHtanα=2.0105×tan14.3BS=5.1106T
 

Commentaires

Bonne continuation

bien

Very good

Il y a une erreur pour l'exo 5. La formule de la loi des cosinus tiré du théorème d'Al-kashi n'est pas correcte.

Merci beaucoup

L'exercice 12est important mais je ne vois pas la correction

Bonne continuation pour tous les disciplines

Etes vous sur que la valeur du champs magnetique terrestre est de 2.10^-5?

Etes vous sur que la valeur du champs magnetique terrestre est de 2.10^-5?

Etes vous sur que la valeur du champs magnetique terrestre est de 2.10^-5?

Etes vous sur que la valeur du champs magnetique terrestre est de 2.10^-5?

Etes vous sur que la valeur du champs magnetique terrestre est de 2.10^-5?

Merci beaucoup

Svp et le corrigé de l'exercice 9

Svp et le corrigé de l'exercice 9

Ajouter un commentaire

Plain text

  • Aucune balise HTML autorisée.
  • Les adresses de pages web et de courriels sont transformées en liens automatiquement.