Exercices Champ magnétique - Loi de Laplace.
Série d' exercices Champ magnétique et Loi de Laplace , bac international.
Exercice 1:
Un solénoïde d'axe (x’x), comportant 800 sp/m est disposé de telle façon que son axe soit perpendiculaire au plan du méridien magnétique. (Figure ci-dessous)
Un solénoïde d'axe (x’x), comportant 800 sp/m est disposé de telle façon que son axe soit perpendiculaire au plan du méridien magnétique. (Figure ci-dessous)
1) Représenter au point O (centre du solénoïde) les vecteurs champs magnétiques qui existe lorsqu’on lance un courant électrique d’intensité I dans le solénoïde, puis représenter la position d'une aiguille aimantée mobile sur un axe vertical placée au centre O.
2) Préciser les faces du solénoïde.
3) Déterminer l'angle de rotation α que fait l’aiguille aimantée par rapport sa position initiale lorsqu’on fait passer dans le solénoïde un courant d'intensité I = 0.04 A.
4) a) Déterminer l’intensité du courant I2 qu’il faudrait faire passer dans le solénoïde pour avoir une rotation de l’aiguille aimantée d’un angle α’ = 45 °.
b) Déterminer dans ce cas la valeur du champ magnétique résultant au point O.
5) a) Indiquer comment faut-il disposer l'axe du solénoïde pour que l'aiguille aimantée ne tourne pas, lorsqu’on fait passer un courant de valeur quelconque dans celui-ci.
b) Dans cette position, que se passe-t-il si on inverse le sens du courant ?
Exercice 2
Une tige en cuivre de 20 cm de longueur et 250 g de masse repose sur deux rails conducteurs distants de 15cm et disposés dans un plan horizontal. Le dispositif est placé dans un champ magnétique uniforme d'intensité B = 0,3 T.
Une tige en cuivre de 20 cm de longueur et 250 g de masse repose sur deux rails conducteurs distants de 15cm et disposés dans un plan horizontal. Le dispositif est placé dans un champ magnétique uniforme d'intensité B = 0,3 T.
1) Comment peut-on créer un champ magnétique uniforme? Citer deux exemples.
2) On branche un générateur de courant continu à ce dispositif: le pôle positif en N, le pôle négatif en M. Représenter sur une figure la force magnétique exercée sur la tige et calculer sa valeur si l’intensité du courant vaut 10 A.
3) Quel doit être l’angle d’inclinaison du rail par rapport au plan horizontal pour que la tige soit en équilibre ? Faire une figure.