Montage n°18

Montage n°18
Expériences portant sur les phénomènes d'induction et d'auto-induction; applications
Introduction.
Découvert par Faraday en 1831, le phénomène d’induction est un phénomène caractéristique des lois
de l’électromagnétisme.
I L’induction
Matériel : micro ampèremètre ; bobine, aimant droit
Ce phénomènes se manifeste par l’apparition d’un courant dans un circuit exposé à un champ
magnétique variable.
Expérience de la bobine auprès de laquelle on approche un aimant. On notera l’apparition d’un
courant induit dans un sens lors de l’introduction de l’aimant et dans l’autre sens lors de son
extraction.
Matériel : rail de Laplace, galvanomètre, aimant en U.
On fait varier la surface du circuit , et il y a aussi apparition d’un courant. Donc on peut dire qu’il faut que ce soit le flux
qui varie, c’est à dire le produit B.S.
Le sens du courant est tel que le champ magnétique qu’il engendre tend à équilibrer les variations du
champ externe inducteur (loi de Lenz)
II l’auto-induction
1) mise en évidence
Matériel : générateur de tension 6 V, interrupteur, deux ampoules de 6 V, bobine de 1000 spires,
résistance de même valeur que celle de la bobine.
Expérience du retard à l’allumage. On ferme le circuit et l’ampoule qui est sur le circuit de la bobine mettra plus de temps
à s’allumer .
2 ) Mesure du coefficient d’auto-induction
Matériel : GBF, bobine, résistance, oscilloscope
On utilise un circuit R L alimenté par un GBF (en créneau) à 50 Hz. Pour le montage
on utilise l'ensemble R L de la bobine plus une résistance variable. On prend la tension à
l'oscilloscope aux bornes de la résistance. En effet c'est la variation de l'intensité qui nous intéresse
ici. A l'oscilloscope on obtient des courbes de "charge et décharge". Ce sont les courbes
d'établissement du courant dans le circuit.
Une fois la courbe obtenu, avec l'amplification de la voie, on étale le signal entre les
bornes 0 et 100 %. Puis on lit les valeurs des temps correspondant à 10 % et à 90 % du courant
maximal, respectivement t1 et t2.
t2  t1   L
Par un calcul simple on trouve:  
ln 9
RT
Avec RT la résistance totale du circuit. On en déduit L.
III Applications
1) Alternateur
Matériel : bobine sur un axe, avec un aimant droit en regard
On illustre le principe due l’alternateur
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2) Le transformateur.
Matériel : bobines de 500 et 1000 spires, circuit magnétiques ; deux voltmètres et oscilloscopes.
On fait une étude quantitative du transformateur et on montre que le rapport U1/U2 est constant. On
trace la courbe U1 = f (U2)
3) Freinage par courant de Foucault
Matériel : dispositif avec plaque pleine et rainuré oscillant dans l’entrefer d’un électro aimant.
Alimentation continue, interrupteur
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