chapitre 12 _ autoinduction, bobine

1ère GET
Cours 12
Chapitre 12 : auto-induction, bobine
I ⁄ Auto-induction
1. Etablissement d’un courant dans un circuit inductif
a) Expérience
b) Explication
2. Suppression d’un courant dans un circuit inductif
a) Expérience
b) Explication
II ⁄ Relation u ( i ) d’une bobine idéale
1. Définition
2. Exemple
3. Remarque
III ⁄ Bobine réelle
IV ⁄ Energie emmagasinée
1. Expérience
2. Explication
M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95)
http://maphysiqueappliquee.free.fr
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I / Auto-induction
1. établissement d’un courant dans un circuit inductif
a) expérience
K
I
L1
L2
Quand on ferme l’interrupteur, l’ampoule1 s’allume instantanément alors que l’ampoule2 a un
temps de retard.
b) explication
Le courant qui commence à circuler dans la bobine crée un champ magnétique variable.
Champ magnétique variable dans une bobine crée l’induction donc il se crée des courants
induits qui d’après la loi de Lenz s’opposent à l’établissement du courant I.
C’est l’auto-induction.
2. suppression d’un courant dans circuit inductif
a) expérience
K
I
On ferme K, il s’établit un courant I dans la bobine.
Alors que I circule dans la bobine, on ouvre K (c'est-à-dire on enlève la source) :
On constate que l’ampoule ne s’éteint pas immédiatement !
b) explication
Le courant I tend à disparaître, donc le champ magnétique diminue, d’où courant induit qui
s’oppose à cette disparition.
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II ⁄ Relation u ( i ) d’une bobine
1. Définition
Une bobine est idéale si la résistance de l’enroulement est nulle.
En convention récepteur :
L
i
u
u = L×
On a :
di
dt
u en V
i en A
t en s
L en Henry (H)
Où di / dt est la dérivée de i par rapport à t
2. Exemple
Dessiner la tension aux bornes d’une bobine d’inductance L = 1H, traversée par le courant cidessous :
i (A)
4
t (s)
2
4
De 0 à 2s : di / dt = 4-0 / 2-0 = 2 donc u = L × 2 = 2V
u (V)
De 2 à 4s : di / dt = 4-0 / 2-4 = -2 donc u = L × -2 = -2V
2
t (s)
2
4
-2
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3. Remarque
En continu, i est constant donc di / dt = 0
Donc u = L.di/dt = 0V
Donc, en continu, la bobine est équivalente à un court-circuit.
III ⁄ bobine réelle
En fait l’enroulement a une résistance R, donc il faut tenir compte de cette résistance.
i
bobine
idéale
uL
R
uR
u
Or
uR = R.i
et
uL = L.di/dt
avec
u = uR + u L
Donc u = R.i + L.di/dt
IV ⁄ Energie emmagasinée
1. Expérience
K
I
M
1ère phase : K est fermé, un courant I circule dans la bobine (pas dans le moteur grâce à la
diode)
2ème phase : on ouvre K, on constate que le moteur tourne, un courant le traverse.
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2. Explication
1ère phase : la bobine emmagasine de l’énergie électromagnétique.
2ème phase : elle restitue au moteur cette énergie.
On exprime l’énergie emmagasinée par une bobine par :
W = (1/2) L . I ²
W en Joule (J)
L en Henry (H)
I intensité du courant qui traverse la bobine (en A)
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