Fiche de révision de physique Induction électromagnétique Introduction : La bobine soumise à un champ magnétique variable se comporte comme un générateur (tension et intensité débitée), une force électromotrice induite est apparue à ses bornes. Rappel : μ0 = 1.256 10-6 H.m-1. I Flux magnétique. Une surface orientée est décrite par le vecteur S. S est perpendiculaire à cette surface et sons sens est choisi. a. Flux dans une bobine. Le flux d’un champ magnétique B (venant d’une source extérieure) à travers une bobine de N spires ayant chacune une surface S est défini : Φ = NBS cos α est l’angle entre B et S. Unités : N : nombre de spires, B en T, S en m², en °, et en Weber (Wb). b. Flux propre d’une bobine. Il s’agit du flux généré par le champ créé par la bobine lorsqu’elle est traversée par un courant, à travers elle-même. Dans ce cas = 0 obligatoirement. B et S sont colinéaires. B =μ0 NI/l et Φ= NBS cos 0 = NBS donc Φ= .I On définit l’inductance de la bobine : L = . L’inductance se mesure en Henry (H) et est une caractéristique de la bobine. Donc Φ= L.I Unités : N : nombre de spires, B en T, S en m², en °, et en Weber (Wb), l en m, L en H, I en A. II Lois de l’induction a. Loi de Faraday La bobine soumise à un flux variable (car B variable) se comporte comme un générateur (tension et intensité débitée), une force électromotrice induite, e, est apparue à ses bornes, sa résistance interne est nulle, et il produit un courant égal au courant induit. Toute variation de flux à travers un circuit électrique, crée une f.é.m induite pendant toute la durée de la variation du flux. b. Loi de Lenz Loi de Lenz : les phénomènes d’induction électromagnétique, f.é.m ou courant induit, tendent à s’opposer à la cause qui leur a donné naissance. Le sens du courant induit est tel que le flux qu’il produit à travers le circuit s’oppose à la variation du flux inducteur. c. Loi de Lenz-Faraday Définition de la force électromotrice induite : e = La force électromotrice d’induction est égale à chaque instant à l’opposée de la dérivée par rapport au temps du flux inducteur. Si le flux varie de Φ1 à Φ2 entre t1 et t2 on peut écrire : emoyen = en Wb et t en s. III Applications La principale application est l’alternateur. Un alternateur permet de générer une tension alternative à partir d’une énergie mécanique. Il est composé d’un rotor (aimants en rotation) et d’un stator (bobine) et génère une force électromotrice induite alternative. Les courants de Foucault qui apparaissent dans les masses métalliques soumises à un flux variables sont une conséquence de l’induction électromagnétique. Les plaques de cuisson à induction fonctionnent sur le principe de l’induction électromagnétique. Exercice type : 11 p 158