Magnétostatique et électromagnétisme (champs variables)

Thèmes abordés

Magnétostatique, champ magnétique, nappe de courant, désorbitation, débris spatiaux, cadre par induction

Résumé du document

Lorsqu'on lit la carte des lignes de champ magnétique, la couche de courant se situe au centre des deux lignes de champs qui ont un « sens » inverse (pour les z au-dessus de la nappe, le champ est négatif et pour les z en dessous de la nappe, le champ est positif).

Dans une plaque à induction, des courants sont créés dans le récipient posé sur la plaque par l'intermédiaire d'un inducteur de champ magnétique (typiquement une bobine). Une plaque à induction ne peut donc fonctionner avec du verre, qui n'est pas ferromagnétique.

Extraits

[...] Courant I pour obtenir une force de 1N dans un fil de 1km de long F=ILBθ?I=FLBθ=1103*0.97=1.03 mA Champs variables Questions générales Bobines plongées dans un champ magnétique e=E.dl=-dΦdt La force électromotrice est plus grande dans la petite bobine (le flux magnétique y étant plus petit). Principe de fonctionnement d'une plaque à induction Dans une plaque à induction, des courants sont créés dans le récipient posé sur la plaque par l'intermédiaire d'un inducteur de champ magnétique (typiquement une bobine). Une plaque à induction ne peut donc fonctionner avec du verre, qui n'est pas ferromagnétique. [...]

[...] Invariance et symétrie Pour une nappe de courant infinie, le plan (xOz) est un plan de symétrie pour la distribution de courant donc le champ magnétique est selon l'axe Le champ est invariant selon et car la nappe est infinie donc le champ ne dépendra que de x. 2.4. Valeur du champ magnétique On considère un contour fermé constitué de deux segments parallèles à l'axe et deux segments parallèles à l'axe (Oz). (voir figure) et on applique le théorème d'Ampère : μ0Ienlacé=B.dl μ0nI=ABB.dl+BCB.dl+CDB.dl+DAB.dl, or ABB.dl=CDB.dl=0 etBCB.dl=-BzL etBCB.dl=B(-z)L De plus B-z=-Bzsymétrie Donc:Bz=-μ0nI2 , ne dépend pas de la distance au plan 2.5. Lignes de champ 2.6. [...]

[...] À l'instant initial, le cadre est au repos en θ=0 (vertical). Expliquer qualitativement ce qui va se passer lorsqu'on donne initialement t = une petite impulsion au cadre pour le faire tourner. Est-ce que le poids intervient dans la dynamique du système ? Montrer que le flux du champ magnétique à travers le cadre s'écrit : =B0a2sinθ(t) Montrer qu'un courant va être induit dans le cadre conducteur et préciser dans quel sens celui-ci va circuler. Trouver l'expression du courant qui circule dans la spire carrée en fonction de B0, et sa dérivée. [...]

[...] Un électron se déplace horizontalement en direction d'un écran. Il entre dans une zone où un champ magnétique est présent et prend la trajectoire illustrée sur la figure ci-dessous en pointillés. Comment est dirigé le champ magnétique ? Vers le haut de la feuille Vers le bas de la feuille Sortant de la feuille Entrant dans la feuille Le long de la trajectoire en pointillés Champ magnétique associé à une nappe de courant On considère un fil infini dirigé suivant l'axe Oy et parcouru par un courant I. [...]

[...] On note n le nombre de fils par unité de longueur. Utilisez les résultats de la question précédente pour trouver la direction et le sens du champ magnétique aux points M1 et M2, symétriques par rapport à la nappe de courant. Retrouvez le résultat en raisonnant directement sur les symétries et invariances de la nappe de courant Calculer la valeur du champ magnétique en fonction des données du problème. Dépend-il de la distance au plan ? Tracer les lignes du champ magnétique de part et d'autre du plan. [...]