cours iii le champ magnetique
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COURS III LE CHAMP MAGNETIQUE I - MISE EN EVIDENCE On peut mettre en évidence la présence d’un champ magnétique par : - Une aiguille aimantée (boussole). Par défaut d’un autre champ, l’aiguille aimantée prend la direction du ____________________________. - un appareil de mesure appelé_____________________. 1- Champs magnétiques créé par des aimants Aimants : corps qui a la propriété d’attirer le fer. Les aimants se présente sous différentes formes. Expérience 1 : Placer une aiguille aimantée au voisinage d’un aimant droit et en aimant en U. (remarquer que le champ magnétique n’a pas toujours la même direction) Conclusion : _______________________________________________________________________________ Expérience 2 : Approcher deux aimants l’un de l’autre. Conclusion :___________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ 2- Champs magnétiques créé par des courants électriques Expérience 1 : champ magnétique créé par un fil parcouru par un courant.(expérience d’Oersted) Expérience 2 : champ magnétique créé par une bobine parcourue par un courant. Expérience 3 : champ magnétique créé par un solénoïde (bobine longue dont la longueur est grande par rapport au rayon). Expérience 4 : Approcher un aimant d’une bobine traversé par un courant. Recommencer l’opération en changeant le sens du courant dans la bobine. Conclusion :___________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ II – LE VECTEUR CHAMP MAGNETIQUE 1- Caractéristiques Le champ magnétique en un point P de l’espace peut être représenté par un vecteur noté B . - point d’application : _________________ - direction : _____________________________________ - sens : ________________________ - valeur : ________________________________ Remarque : Un champ magnétique _________________ dans un région de l’espace a les mêmes caractéristiques (direction, sens et valeur) en tout point de cette région. 2- Champ magnétique terrestre La direction du champ magnétique terrestre ne coïncide avec la direction Nord-Sud géographique ; l’écart est appelé déclinaison et dépend du lieu. Les boussoles usuelles sont sensibles à la composante horizontale du champ magnétique, notée Bh. En France Bh = 2.10-5 T. 3- Superposition de champs magnétiques Si dans une région de l’espace il existe plusieurs champs magnétiques, le champ magnétique résultant est égale à __________________________________________________________________________________________. (cas des expériences précédentes : Champ magnétique détecté est _______________________________________ ____________________________________________________________________________________________) III – LES SPECTRES MAGNETIQUES 1- Lignes de champ Une ligne de champ ___________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Ces lignes de champ se resserrent dans les zones où la valeur du champ est plus élevé. Exemple : quelques lignes de champ d’un aimant droit. Rq : Les lignes de champ se referment sur elle-mêmes. N S 2- Spectres magnétiques En saupoudrant de la limaille de fer dans une zone où règne un champ magnétique, on voit apparaître les lignes de champ. Cet ensemble s’appelle un spectre magnétique. (Voir TP) IV- QUELQUES PROPRIETES DES CHAMPS MAGNETIQUES CREES PAR DES COURANTS 1- Orientation du champ magnétique Le champ créé par un fil rectiligne parcouru par un courant est _____________________ au fil. Le champ créé dans un solénoïde est ___________________ à l’axe du solénoïde. Le sens du champ magnétique dans les deux cas est donnés peut être donné par les règle suivantes. - Règle du bonhomme d’ampère : un bonhomme est couché sur le fil et regarde vers l’intérieur. Le courant électrique lui entre par les pied et lui sort par la tête ; son bras gauche indique le sens du vecteur champ magnétique. - Règle de la main droite : la main droite est disposé dans le sens du courant, la paume tournée vers l’intérieur du solénoïde. Le pouce indique le sens du vecteur champ magnétique. - Règle du tire-bouchon : Faire tourner le tire-bouchon (ou la vis d’un crayon plume) dans le sens du courant. Le tire-bouchon progresse dans le sens du vecteur champ magnétique. Applications : Spire : bobine de Helmholtz : Solénoïde : I I O I 2 – Valeur du champ magnétique La valeur B d’un champ magnétique crée par un courant est ______________________ à l’intensité et dépend du conducteur : B= Pour un solénoïde : A l’intérieur d’un solénoïde, le champ B est ___________________________ à l’axe du solénoïde. Il vaut : B= B en ______ ; I en _________ N : _______________________________ 0 : constante = 4.10-7 USI
