Exercices d`électromagnétisme

T ba
date :
I- Une aiguille aimantée placée devant une des faces d'un solénoïde parcouru par un courant s'oriente
comme le montre le schéma ci-contre.
1- Indiquer la face Nord et la face Sud.
2- Indiquer la direction et le sens des lignes de champ.
3- Déterminer le sens du courant dans le solénoïde.
II- Deux champs magnétiques 1 et 2 de directions orthogonales se superposent en un point M du
plan. Les intensités respectives de ces champs au point M sont :
B1 = 2.10 – 3 T
B2 = 4.10 – 3 T.
1- Déterminer les pôles des aimants.

B1
2- Indiquer sur le schéma la position prise par une aiguille aimantée

B2
placée au point M.
M
3- Calculer l'intensité du champ résultant  au point M.
III- La valeur B du champ magnétique au centre d'un solénoïde est mesurée à l'aide d'un teslamètre à
sonde de hall. Les intensités du champ magnétique pour différentes intensités du courant circulant
dans les spires sont reportées dans le tableau :
I (A)
0,5
1
2
3
4
4,5
5
B (mT)
0,4
0,7
1,4
2,0
2,7
3,0
3,4
1- Tracer la courbe représentative de B en fonction de I dans un repère orthogonal.
(échelles : 1 cm ^= 1 A ; 1 cm ^= 5.10 – 4 T)
2- Écrire la relation entre le champ magnétique B et l'intensité du courant I.
Déterminer la valeur de la (ou des) constante (s).
IV- Un solénoïde sans noyau, de 30 cm de long et de 600 spires est parcouru par un courant d’intensité 3,5 A.
La valeur du champ magnétique au centre d'un solénoïde est donnée par la relation :
B = 0 Error!
avec 0 = 410 – 7 SI
Calculer la valeur du champ magnétique au centre du solénoïde.
V- Un fil rectiligne de 10 cm de longueur, parcouru par un courant de 5 A, est placé dans un champ
magnétique uniforme de 0,4 T.
Calculer la force électromagnétique s’exerçant sur le fil dans les deux configurations suivantes :
1- le fil est perpendiculaire aux lignes de champ ;
2- le fil forme un angle de 30° avec les lignes de champ.
Ph. Georges
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VI- Un disque vertical de 10 cm de rayon est placé dans un champ magnétique de 0,3 T, horizontal et
perpendiculaire au plan du disque.
Un courant continu de 10 A parcourt le disque entre deux contacts glissants :
l’un au centre C du disque et l’autre en périphérie du disque en D.
1- Déterminer les caractéristiques de la force électromagnétique produite.
2- Calculer l’intensité de la force qui s'exerce sur l’élément OC.

B
C

D
3- Calculer le moment de la force par rapport à l'axe passant par O.
VII- La force portante d’un électroaimant est donnée par la relation :
F = Error!avec
B: intensité du champ magnétique (T)
S: aire de la surface portante (m² )
F: force portante (N)
La poutrelle métallique que l’on désire soulever a une masse de 360 kg et la surface de contact est
de 40 cm².
Déterminer la valeur du champ magnétique nécessaire pour assurer le levage de cette poutrelle.
VIII- Une surface plane d’aire 25 cm² est placée dans un champ magnétique uniforme d’induction
magnétique 0,7 T.
1- Calculer la valeur du flux lorsque la surface est perpendiculaire aux lignes de champ.
2- La normale à la surface forme un angle de 30° avec les lignes de champ, calculer la valeur du flux.
IX- L'axe d'une bobine de 200 spires et de 40 cm² de section forme un angle de 45° avec les lignes de
champ. Calculer le flux total embrassé par la bobine placée dans un champ uniforme d’induction 0,4 T.
X- L'axe d'une bobine de 600 spires et de 12 cm2 de section est placé parallèlement aux lignes d'un
champ magnétique. Le flux total mesuré est de 12 mWb.
1- Calculer le flux à travers la section droite de la bobine.
2- Calculer le champ magnétique moyen.
XI- Les lignes de champ d'un champ magnétique de 0,35 T sont horizontales. Un cadre carré de 0,5 m
de côté et de 40 spires peut tourner librement dans ce champ.
1- Calculer le flux total lorsque le cadre est vertical.
2- On retire le cadre du champ en 0,1 s.
21- Calculer la f.e.m induite
22- Calculer l'intensité du courant (la résistance du cadre est 2,5 ).
Ph. Georges
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