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Chacune des figures suivantes représente une barre aimantée à proximité d’une spire en cuivre immobile. Dans chaque cas, la flèche rouge indique la direction dans laquelle la barre aimantée se déplace. Dans quel cas aucun courant ne sera induit dans la spire de cuivre ?
Pour répondre à cette question, nous devons déterminer s’il existe un courant induit dans la spire dans chacun de ces scénarios. Dans chaque cas, la barre aimantée se déplace et la spire de cuivre est immobile.
Commençons par rappeler le principe de l’induction électromagnétique. Imaginons une spire de cuivre immobile, seule, sans aimant autour. La spire n’est connectée à aucun circuit et il n’y a rien d’autre à proximité de la spire. Il n’y a donc pas de courant dans cette spire car il n’y a rien qui puisse faire circuler les charges dans la spire.
Maintenant, considérons ce qui se passe si nous plaçons une barre aimantée immobile à proximité de la spire. Dans ce cas, il n’y a toujours pas de courant dans la spire. Mais certaines des lignes de champs magnétiques de la barre aimantée passent maintenant à travers la spire, comme ceci. Si l’aimant se met en mouvement, le champ magnétique qui traverse la spire va changer. Lorsque l’aimant prend une position différente, le nombre de lignes de champs magnétiques qui traversent la spire peut être différent. Ou la direction des lignes de champ peut être différente. Si le nombre ou la direction des lignes changent, le champ magnétique passant à travers la spire change.
Donc, lorsque l’aimant se déplace, le champ magnétique qui passe à travers la spire change. Si la barre aimantée était immobile et que la spire se déplaçait, le champ magnétique passant à travers la spire changerait également. La variation de champ magnétique crée un courant dans la spire. Ce phénomène s’appelle l’induction électromagnétique. Lorsque la barre aimantée se déplace, le champ magnétique qui traverse la spire change et un courant est induit dans la spire.
Pour répondre à cette question, nous devons déterminer si l’une des options proposées correspond à un cas où aucun courant n’est induit dans la spire. Pour que ce soit le cas, il faudrait que la spire et l’aimant soient immobiles. Mais nous savons que toutes les figures représentent une spire à proximité d’une barre aimantée en mouvement. Donc, un courant sera induit dans toutes les spires représentées. Notons que la direction dans laquelle la barre aimantée se déplace n’a pas d’importance. Tant que la barre aimantée est en mouvement, un courant est induit dans la spire. Un courant est donc induit dans la spire dans tous les cas proposés. La bonne réponse est donc la proposition (E).
