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 = 2fV/R = 1200 e = - d2/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 Préparation à l’oral du CAPES , fichier « 748909919 » page 1 sur 2 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 Préparation à l’oral du CAPES , fichier « 748909919 » page 2 sur 2