Champ magnétique

CHAMP MAGNETIQUE
I) Mise en évidence
- aiguille aimantée :
- aiguille et aimant droit :
Conclusions :
 Deux pôles de même nom se …………………… et deux pôles de nom différent
…………………..
 Le spectre du champ magnétique d’un aimant permet de retrouver ………………….de
l’aiguille aimantée. Une ligne de champ entre par la face ……… et sort par la face ………
- Visualisation du spectre :
Limaille
de fer
S
S
N
Vue de côté
-
N
spectre d’un fil :
Feuille
transparente
Vue de dessus
-
spectre d’une bobine :
Remarque :
On retrouve le sens du champ magnétique par rapport au sens du courant I avec la règle de la main droite.
Vue de face d’une bobine :
-
cas particulier, l’aimant en U :
Les lignes de champs sont ………………………
entre les branches de l’aimant.
II) Description du champ magnétique
II.1) Caractéristiques du champ magnétique
En un point donné, le champ magnétique est caractérisé par :
- Sa ………………… : Tangente à la ……………………..
- Son ……………….. : Celui de la ligne de champ (entre par S, sort par N)
- Sa ………………… : ………………….du champ, Elle se mesure en tesla (T) avec un tesla mètre.
Comment représenter le champ magnétique ?
Par un ………………………..
Remarque : un champ est dit uniforme si il a même direction, même sens et même intensité en tous
points. Par exemple ………………………………………
II.2) Composition de champs magnétiques
Définition : En un point M, si deux systèmes magnétiques produisent un champ magnétique B1 et un
champ magnétique B2 , alors le champ résultant en M est BM = B1 + B2
B1
BM
M
B2
Exercice d’application :
2 bobines créent en un point A des champs magnétiques B1 et B2 perpendiculaires tels que B1 = 30 mT et
B2 = 40 mT.
B1
A
B2
1) Dessiner les lignes de champ passant par les bobines et par A.
2) Déterminer le sens du courant dans chaque bobine.
3) Calculer la norme du champ résultant BA en A.
III) Champ magnétique d’une bobine
Montage :
+
A
1) Mesure de || B || en plusieurs points
Conclusion : Le champs est ……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………
2) Mesure de || B || en fonction de l’intensité du courant dans le solénoïde.
I (A)
0
1
B (mT)
0
0,63
Tracer la caractéristique :
1,5
0,94
2
1,29
2,5
1,53
3
1,89
3,5
2,15
4
2,48
4,5
2,8
5
3,1
B (mT)
1
1
I (A)
Conclusion : …………………..
Règle : Pour une bobine longue (solénoïde) de longueur l possédant N spires.
- Le champ magnétique est ……………….. dans la bobine.
N
- Sa norme vaut B = μ 0 I
l
avec μ0 constante = 4 π 10-7 (perméabilité du vide)
I en A intensité du courant dans la bobine
l en m longueur de la bobine
B en T intensité du champ magnétique dans la bobine.
Remarque :
N
1
I avec R rayon de la bobine en m, pour un fil B = μ 0
I
 Pour une bobine plate B = μ 0
2R
2πd
avec d distance entre le fil e le point considéré en m.
 Dans l’air μ0 = 4 π 10-7, dans le fer μ = μr μ0 avec μr de 2000 à 5000.
Exercice d’application :
Un solénoïde comporte 120 spires, mesure 30 cm de long et est parcouru par un courant de 5A.
Calculer la norme de son champ magnétique.