I. Phénomènes d`induction

PHENOMENES D'INDUCTION ET AUTO INDUCTION
Introduction : Les phénomènes d'induction sont dus à un couplage entre électromagnétisme et électricité. Ils
apparaissent lors de la présence simultanée d'une variation de champ magnétique et d'un circuit électrique
comportant une bobine.
Ces phénomènes sont très fréquents et utilisés dans des applications à la vie courante
I. Phénomènes d'induction
a) Mise en évidence
Introduction d'un aimant dans une bobine, visualisation au galvanomètre : vite puis lentement
la vitesse de déplacement relative influe  variation du flux de B
Prévoir le sens de déviation de l'aiguille en fonction du sens d'introduction
explication par la loi de Lenz : création d'un courant dans la spire qui créé un champ qui s'oppose à la variation
du flux
Une variation de champ magnétique (flux) induit un courant dans un circuit comportant une bobine.
On peut ainsi crée un courant à partir d'une action mécanique : principe des alternateurs.
 principe du galvanomètre ? le courant induit un champ qui créé un couple (forces de Laplace) avec le champ
créé par le circuit de l'aiguille
b) La loi de Faraday
Vérification de e = - d/dt
solénoïde double Jeulin
N1=N2=200 l=40cm n1=N1/l=500
S=19,63x10-4 m²
L= 230 µH
visualisation du courant dans circuit primaire, et tension dans circuit secondaire (branchement pour avoir e qui
diminue quand i (B) augmente)
2 = N2 S2 B1 = N2 S2 µ0 n1 i1
a =  di1/dt = 2fV/R = 1200
e = - d2/dt = N2 S2 µ0 n1 a = 0,30V
en pratique, on trouve 0,26V
calculs d’incertitudes
remarque : il faut que le courant soit triangulaire (à partir d'une tension triangulaire), donc que le circuit soit
plus résistif qu'inductif, or Z²=R²+(L)², il faut donc que R>L
II. Phénomènes d'auto-induction
le flux est proportionnel au courant dans le circuit :  = Li
a) Mise en évidence
retard à l'allumage
utiliser du gros matériel (résiste à 1A) il faut que le courant permanent soit le
même dans les 2 branches
l'ampoule L2 s'allume après L1
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par contre, lorsqu'on réouvre l'interrupteur, les deux s'éteignent en même temps car elles sont dans le même
circuit.
expliqué par loi de Lenz
 comment mettre en évidence l'énergie emmagasinée dans la bobine ? à l'ouverture du circuit : surtension
(allumage d'un néon)
b) Etablissement et rupture du courant dans un circuit inductif
circuit RL avec interrupteur ; acquisition informatique
par régressi, vérifier la loi, trouver , déterminer L=R
 autre méthode ? 5 carreaux - 8 carreaux
modélisation de i = E/R(1-e-t/) puis i = E/R e-t/
III. Applications (induction)
transformateurs
le flux est proportionnel au nombre de spires d'une bobine. On créé donc un champ B avec une bobine de N1
spires, on choisi la valeur de la fem induite dans le secondaire par le nombre de spires (valeur du flux)
disjoncteur différentiel
on détecte un différence de courant entre l'entrée et la sortie d'un appareil. Si il y a une fuite, les 2 enroulements
créent des champs B différents et le 3° enroulement détecte la variation de flux créé.
freinage par courants de Foucault
les électrons du disque tournant voient une variation de flux coupé, ils s'y opposent en tournant dans le disque
de façon à créer un champ opposé  boucles de courant
mesure de fréquences
autres applications : alternateurs
Questions :
 savoir orienter le flux, la fem d'auto-induction (dans le même sens que i : générateur)
Bibliographie : Dunod
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