1 1S Cours Physique Chap 4 : Le champ magnétique : EXERCICES

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1S Cours Physique
Chap 4 : Le champ magnétique : EXERCICES
Ex1 : le retour des spectres
La figure de droite représente différents spectres
magnétiques. Une petite aiguille aimantée est placée
près de l’aimant en U et à l’intérieur du solénoïde.
On néglige l’influence magnétique de la Terre dont
la valeur de la composante horizontale du champ
vaut 2.10-5 T .
1) Orienter les lignes de champ, indiquer la nature des pôles de l’aimant en U, indiquer le sens du courant dans le solénoïde ainsi
que la nature de ses faces. Tracer le vecteur champ magnétique aux points E, D et F.
2) Choisir la bonne valeur pour le champ magnétique en E en justifiant votre réponse : 10-6 T / 1 mT / 25 T
3) Indiquer les régions où le champ magnétique est uniforme. Justifier votre réponse.
4) Peut-on affirmer que « une aiguille aimantée voit
toujours son pôle nord attiré par le pôle sud d’un aimant
ou la face sud d’un solénoïde parcouru par un
courant » ?
Ex2 : ne pas perdre le Nord…
Voici le spectre magnétique de la Terre.
1) Représenter la petite aiguille aimantée d’une boussole
(en précisant ses pôles N et S) aux points K et L.
2) En déduire l’orientation des lignes de champs de la
Terre.
3) On peut modéliser la Terre par un gros aimant droit
représenté en son centre. Trouver la nature des pôles de
cet aimant. En déduire la position du pôle sud
magnétique de la Terre.
Ex3 : Sol et Noïde sont dans un champ…
Voici le spectre magnétique d’un solénoïde (à droite).
1) Orienter les lignes de champ.
2) Trouver le nom des faces A et C.
3) Dessiner une aiguille aimantée placée en P.
4) Indiquer le sens du courant.
5) Colorier la région de l’espace où le champ est uniforme.
6) Dans cette région, B = 3,14 mT. Calculer l’intensité du courant si le solénoïde mesure 20 cm et possède 2500 spires
(Wendungen).
Ex4 : le roi Solénoïde et ses sbires…
Un solénoïde d’axe , de longueur l, de diamètre D comporte des spires (Wendungen)
jointives (qui se touchent). Ces spires sont constituées par une couche de fil en cuivre
isolé par un vernis d’épaisseur négligeable. Le diamètre du fil est d.
1) Exprimer la valeur Bi du champ magnétique créé par le courant au centre du
solénoïde, en fonction de l’intensité I du courant qui parcourt les spires et du
diamètre du fil d.
2) L’axe  est perpendiculaire au méridien magnétique terrestre du lieu de
l’expérience. La valeur de la composante horizontale du champ
magnétique terrestre est Bh = 2,0.10-5 T. Une petite aiguille aimantée,
mobile autour d’un axe verticale et placée au centre du solénoïde, prend
une position d’équilibre telle que l’angle entre la ligne de ses pôles (S,N)
et l’axe  est  = 60°.
a) Faire un schéma clair de la situation
b) Trouver la valeur de l’intensité I du courant.
Données : d = 0,50 mm,
0 = … à savoir !
K
L
Spires
jointives