Champ magnétique

Donner l'expression du champ magnétique au centre d'une bobine infiniment longue. Expliciter chaque terme.

• B = μ₀ni

• μ₀ perméabilité magnétique du vide

• n la densité linéaire de spires

• i l'intensité du courant parcourant la bobine.

Quelle est la relation de Biot et Savart ? Expliciter chaque terme.

• μ₀ est la perméabilité magnétique du vide

• Cette force est perpendiculaire au courant mais pas nécessairement au déplacement de l'élément de courant. Donc elle peut travailler !

• On utilise ces formules lorsqu'un circuit est plongé dans un champ magnétique et qu'on désire faire un bilan des moments dessus.

Donner quelques valeurs de champs magnétiques.

• Le champ magnétique terrestre est de l'ordre de 50 μT à la surface de la Terre.

• La champ magnétique des IRM est de l'ordre de 3 Tesla

• Le champ magnétique des aimants usuel est de l'ordre de 0,1 T

• Dans les meilleurs spectromètres RMN on atteint plus de 10 Tesla.

Quelle est l'unité du champ magnétique ? Du flux magnétique ?

• Le champ magnétique s'exprime en Tesla

• Le flux magnétique s'exprime en Weber

Quelle est l'expression de la loi de Faraday ? Quelles sont ses conditions d'application ? Quel est le lien avec la loi de Lenz ?

• Le flux Φ étant le flux coupé par le circuit, il faut que ce flux soit défini à chaque instant et qu'il coupe des lignes de champ dans son mouvement.

• La loi de Lenz est qualitative et dit que les phénomènes d'induction s'opposent, par leurs effets, aux causes qui leur ont donné naissance.

On considère deux bobines 1 et 2 parcourues par des courants, quels sont les flux de champs magnétiques qui traversent chaque bobine ? Comment fait-on apparaitre ce bilan de flux dans une modélisation électrocinétique ?

• Le flux total Φ₁ qui traverse la bobine 1 est le flux Φ_p du champ propre de cette spire plus le flux du champ de l'autre spire Φ_2/1 (et céciproquement)

• Φ₁ = Φ_p + Φ_2/1

  Φ_p = Li₁ et Φ_2/1 = Mi₂

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Quelles sont les deux schématisations possibles de deux circuits couplés par induction ?

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Quels sont les principes de fonctionnement des moteurs synchrone et asynchrone ?

• Le rotor du moteur synchrone tourne à la même même fréquence que le champ magnétique

• Le rotor du moteur asynchrone ne tourne pas à la même vitesse que le champ puisqu'il faut que le flux du champ magnétique dans le rotor soit un champ variable pour que le rotor tourne.