Physique 30 Labo L`intensité du champ magnétique Contexte

Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc. 1
Physique 30 Labo
L’intensité du champ magnétique
Contexte :
La plupart des gens qui ont déjà joué avec un aimant permanent savent que plus on s’en
approche, plus la force magnétique est grande. Il est donc évident que l’intensité du champ
magnétique varie en fonction de la distance par rapport à l’aimant. Cependant, quelle est la
relation exacte entre l’intensité du champ magnétique et la distance par rapport à l’aimant ?
Danscelaboratoire,tuutiliserasunesondeàeffetHallpourétudierlarelationentre
l’intensité du champ magnétique et la distance par rapport à l’aimant.
Problème :
Comment l’intensité du champ magnétique varie-t-elle selon la distance ?
Variables :
Les variables de cette expérience sont l’intensité du champ magnétique et la distance
par rapport à l’aimant. Détermine les variables manipulée(s), répondante(s) et contrôlée(s).
Matériel :
unesondeàeffetHall•
un câble USB•
un aimant permanent•
une règle•
Marche à suivre :
Étape no 1 :
BranchelasondeàeffetHallaucâbleUSBquiestbranchéàl’ordinateur.

Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc. 2
Étape no 2 :
CongurelelogicielDataStudiopourafchersurungraphiquedel’intensitéduchamp
magnétique.
Étape no 3 :
Place l’extrémité de la sonde de manière à ce qu’elle touche à peine l’aimant permanent.
Clique sur « Démarrer » dans DataStudio pour commencer à recueillir des données. En même
temps, éloigne la sonde de l’aimant à une vitesse lente et constante. La vitesse de la sonde
doitêtred’environ1mm/s.Observel’intensitéduchampmagnétiqueselonlegraphique
dansDataStudio.Lorsquel’intensitédevientnulle,arrêtelacollectedesdonnées.Àlan
de l’expérience, le graphique devrait ressembler à l’image ci-dessous :

Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc. 3
Analyse et interprétation :
1. L’intensité du champ magnétique augmente-t-elle ou diminue-t-elle lorsque
la distance à l’aimant augmente ? Explique ta réponse.
2. Comment décrirais-tu la relation entre l’intensité du champ magnétique
et la distance ? Décris mathématiquement cette relation. Appliquer différentes
régressions aux données dans DataStudio peut t’aider à déterminer le type de courbe
qui correspond le mieux à tes données.
Conclusion :
3. Réponds par écrit à la question suivante : Comment l’intensité du champ magnétique
varie-t-elle selon la distance ?
Approfondissement :
4. Refais l’expérience avec un solénoïde. Place la sonde à différents endroits par rapport
au solénoïde et à l’intérieur de celui-ci. La relation découverte dans ce laboratoire
est-elle aussi valable pour les solénoïdes ?

Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc. 1
Physique 30 Labo
L’induction électromagnétique
Contexte :
Ilestpossibledegénéreruncourantélectriquedansunebobinedelconducteurenfaisant
passer un aimant au milieu de la bobine. Cette découverte est à la base de la production
d’électricité à grande échelle.
Dans ce laboratoire, tu étudieras comment on génère un courant électrique à l’aide d’un
aimantetdelconducteur.
Problème :
Commentgénère-t-onunlecourantélectriqueàl’aided’unebobinedelconducteuret
d’unaimant?Quelleestlarelationentrelavitessededéplacementd’unlautraversd’un
champ magnétique et la différence de potentiel qui est produite ?
Variables :
Les variables de cette expérience sont la différence de potentiel, la vitesse de déplacement
de l’aimant à l’intérieur de la bobine et le nombre de spires de la bobine. Détermine les
variables manipulée(s), répondante(s) et contrôlée(s).
Matériel :
un voltmètre et des pinces crocodile•
un câble USB•
uncircuitimpriméRLC(ouunebobinedelconducteurnonisolé)•
unaimantdroit,préférablementcylindrique,sufsammentpetitpourentrerdans•
labobinedelconducteur
dessupportsdelaboratoire,despincesdexationetdestigesdesupport•
du papier pour fabriquer des tubes•
un morceau de mousse d’environ 2 cm d’épaisseur•
Marche à suivre :
Étape no 1 :
Branche le voltmètre au câble USB.

Reproduction autorisée © Chenelière Éducation inc. 2
Étape no 2 :
Àl’aidedessupportsdelaboratoire,xesolidementlecircuitimpriméRLCàl’horizontale,
à30cmau-dessusdelatabledelaboratoire.Brancheleslsduvoltmètredansles
connecteurs situés de part et d’autre de la bobine sur le circuit RLC. Pose le morceau de
mousse sur la table, en dessous de la bobine. Il protègera la table de laboratoire et l’aimant
lorsque ce dernier tombera à travers la bobine. Voici à quoi le montage devrait ressembler :