Champ magnétique Exercices supplémentaires

Champ magnétique
Exercices supplémentaires
1)
Une bobine de longueur L=20 cm comporte N=1000 spires de diamètre d=3 cm. Elle est
traversée par un courant d’intensité I=200 mA.
a. Quelle est la valeur du champ magnétique à l’intérieur ?
b. Pour quelle valeur de I, l’intensité du champ est-elle égale à Bh =2 10-5 T?
Rép. : 1,25 mT, 3,18 mA
2)
L’intensité du champ magnétique à l’intérieur d’un solénoïde supraconducteur est égale
à 7 T. Sa longueur vaut l=30 cm, son diamètre 3 cm et le bobinage comporte l km de fil
en alliage niobium-titane. Le solénoïde est plongé dans l’hélium liquide à 4,2 K.
a. Calculer la valeur du nombre de spires
b. Calculer l’intensité du courant électrique.
Rép. : 10610, 157,5 A
3)
Une aiguille aimantée est disposée au point O à l’intérieur d’une bobine. En l’absence
de courant électrique, la direction horizontale nord-sud de l’aiguille est perpendiculaire
à l’axe xx’ horizontal de la bobine. L’aiguille tourne d’un angle α=30° quand un courant
d’intensité I circule dans la bobine.
a. Quelle est en O la direction du champ magnétique terrestre ?
b. Déterminer le champ magnétique B0 créé par la bobine et le champ magnétique
résultant B sachant que l’intensité du champ terrestre est de 2 10-5 T
c. Déterminer le sens du courant électrique dans la bobine. Quelle est la face nord de
cette dernière ?
d. Quelle est la nouvelle valeur de l’angle α quand I’=2I ?
Rép. : b) B=2,3110-5 T d) α’=49,1°
4)
A l’intérieur d’un solénoïde S1 comportant 1000 spires par mètre et parcouru par un
courant d’intensité 2 A, on a placé un solénoïde S2 dont l’axe est perpendiculaire à celui
de S1 (cf figure). Le solénoïde S2 est formé de 200 spires régulièrement enroulées sur
une longueur de 5 cm et l’intensité du courant qui y circule vaut 1 A.
Les sens des courants étant ceux qui sont indiqués à la figure, déterminer les
caractéristiques du vecteur champ magnétique au point O
Rép. : 5,6 m T ; α=63.4°
5)
Deux aimants droits A1 et A2 sont placés sur l’axe x’x
Chacun d’eux crée au point M situé à égale distance des deux sources, un champ
magnétique de 20 mT.
1° Représenter le vecteur champ magnétique en M, lorsque les deux pôles en regard
sont de même nom.
2° Même question lorsque les deux pôles sont de noms différents.
3° On remplace l’aimant A2 par une bobine B2.
On désire qu’au point M le champ résultant ait une norme égale à 60 mT.
Quelle doit être la norme du champ magnétique créé par la bobine? (Deux cas sont
envisageables).
Pour chaque cas, quel est le sens du courant dans la bobine?
6)
Une bobine parcourue par un courant d’intensité I, crée en M un champ magnétique de
norme B1 = 2 mT. Un aimant A crée en M un champ magnétique de norme B2 = 4 mT.
a) Représenter les vecteurs champ magnétique créés en M par chacune des deux
sources.
b) Représenter le vecteur champ magnétique résultant.
Déterminer sa norme
Rép : 5 ,3 mT