Leçon : Interactions électromagnétiques dans les boucles conductrices Physique

Dans cette leçon, nous allons apprendre comment analyser le courant induit dans les boucles conductrices plongées dans des champs magnétiques variables ainsi que le champ magnétique créé par une boucle de courant.

Plan de la leçon

Les élèves pourront

  • déterminer le sens du champ magnétique produit par un courant dans une boucle conductrice,
  • utiliser la formule 𝜀=−𝑁Δ𝐵𝐴Δ𝑡 pour relier la force électromotrice induite dans une bobine conductrice à l’aire circonscrite par une spire, au nombre de spires et au taux de variation de flux magnétique,
  • analyser le mouvement des boucles conductrices par rapport à un champ magnétique pour déterminer le taux de variation du flux.

Présentation de la leçon

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Fiche explicative de la leçon

Playlist de la leçon

Feuille d'activités de la leçon

Q1:

Une boucle conductrice circulaire a un rayon 𝑟. Le pôle nord d'un aimant permanent est orienté perpendiculairement au plan de la boucle, comme indiqué sur le schéma. L'aimant permanent est déplacé dans la direction 𝑧 positive. Sont également représentées sur le schéma les lignes de champ magnétique provenant du pôle nord qui coupent la boucle aux points 𝐴 et 𝐵.

Lequel des choix suivants correspond à la direction du courant induit dans la boucle au point 𝐴 dans le plan de la boucle ?

Lequel des choix suivants correspond à la direction du courant induit dans la boucle au point 𝐵 dans le plan de la boucle ?

Lequel des choix suivants correspond à la direction du champ magnétique produit par le courant induit dans la boucle ?

Q2:

Une bobine conductrice a un rayon de 4,5 cm et comporte 120 spires. La bobine se déplace perpendiculairement à un champ magnétique dont l'intensité diminue de 15 mT à 11 mT. Une f.é.m. de 12,5 mV est induite pendant que la bobine se déplace. Détermine le temps pendant lequel la bobine s'est déplacé. Donne la réponse à deux décimales près.

Q3:

Une bobine conductrice a un rayon de 𝑟=13cm et fait 35 tours. La bobine est déplacée de sorte que la moitié de son aire se trouve dans un champ magnétique uniforme de grandeur 0,16 T, dirigé hors du plan du schéma le long de l'axe de la bobine. La bobine passe de son ancienne position à sa nouvelle position en 0,24 s.

Quelle est l'intensité de la force électromotrice induite dans la bobine ? Donne ta réponse au centième près.

Le courant dans la bobine passe-t-il dans le sens horaire ou anti-horaire ?

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