SPE PSI Exercice 1 : Exercices d’électromagnétisme Champ et potentiel créés par deux cylindres coaxiaux chargés: On considère deux cylindres creux infinis, coaxiaux, de rayons R et R’, d’axe x’Ox, portant des charges électriques avec des densités surfaciques de charge respectives et ’. x O x’ Quelle doit être la relation entre et ’ pour que le champ électrique créé à l’extérieur du plus grand cylindre soit nul ? Calculer alors la d.d.p. entre les deux cylindres. Exercice 2 : Champ électrostatique dans une cavité : Une cavité sphérique de rayon r et de centre O1 est creusée à l’intérieur d’une sphère uniformément chargée de rayon R et de centre O2. La densité volumique de charge est notée . + O1 + O2 Montrer que le champ électrique dans la cavité est uniforme. Exercice 3 : Champ magnétique créé par un cylindre infini parcouru par un courant: On considère un cylindre plein, infini, d’axe Oz, dont la base circulaire a un rayon R. Ce cylindre est parcouru par un courant d’intensité I. La densité volumique de courant ⃗ est uniforme dans le cylindre. Le vecteur ⃗ est colinéaire à Oz. R P z O Déterminer le champ magnétique BM créé par ce cylindre en un point M quelconque, intérieur ou extérieur au cylindre. Exercice 4 : Champ magnétique créé par un tore : On considère un tore de section constante et carrée. Autour de ce tore, on enroule une bobine conductrice comprenant N spires. Cette bobine est parcourue par un courant d’intensité I. 1/ Calculer le champ magnétique créé par ce tore en un point M quelconque de l’espace. Tracer la courbe donnant l’intensité B(r) de ce champ magnétique en fonction de la distance r de M à l’axe du tore. 2/ On donne R = 1 m. Calculer la longueur maximale a du côté de la section du tore compatible avec l’obtention d’un champ magnétique uniforme à 1% près à l’intérieur du tore. z 2R 2R a