Electricité 1

Electricité 1
Miseàjourjanvier 2007
*FC1207081.1*
FC1207081.1
Electricité
Général
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Livret 8
Magnétisme 2
C
Centre N National d’E Enseignement et de F Formation A A D Distance

ELEC 1 - LEÇON 8
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Réalisation : AFPA - Le Pont de Claix
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SOMMAIRE
1 - La force électromagnétique
1.1 Mise en évidence d'une force
1.2 Direction de la force électromagnétique
1.3 Sens de la force électromagnétique
1.4 Loi de Laplace
Exercices d'entraînement n° 1 et n° 2
1.5 Application historique : la roue de Barlow
1.6 Interaction de deux courants rectilignes et parallèles
Exercice d'entraînement n° 3
1.7 Travail de la force électromagnétique
Exercices d'entraînement n° 4 et n° 5
2 - Grandeurs électriques induites
2.1 Etude expérimentale - Courant induit
2.2 Force électromotrice induite
2.3 Loi de Faraday : valeur moyenne de la f.e.m induite
2.4 Loi de Lenz
Exercice d'entraînement n° 6
2.5 Cas particulier : f.e.m due à une variation de surface
Exercice d'entraînement n° 7
2.6 Courants de Foucault
3 - Moteur électriques
3.1 Description d'un moteur à courant continu
3.2 Schéma équivalent du moteur à courant continu
Exercice d'entraînement n° 8
Corrigé des exercices d'entraînement
Devoir n° 8

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LA FORCE ELECTROMAGNETIQUE
1.1 Mise en évidence d'une force
Constituons un circuit électrique tel que celui représenté ci-dessous.
Le fil OA, vertical, est articulé au point O; son extrémité A plonge dans un
bain de mercure qui assure la continuité électrique. Ce fil est placé dans le
champ magnétique d'un aimant en forme de U.
- Lorsque l'interrupteur K est ouvert (I = 0) le fil pend verticalement.
- Si nous fermons l'interrupteur le fil pivote vers la gauche ce qui prouve
l'existence d'une force.
- Inversons le sens du courant dans le fil OA. Le fil pivote alors vers la
droite; la force a changé de sens.
- Permutons les pôles nord et sud en retournant l'aimant. Le fil pivote à
nouveau vers la gauche; la force a retrouvé son sens initial.
- Plaçons maintenant l'aimant dans le sens vertical, de façon telle que le fil
OA et l'induction magnétique B soient parallèles. Le fil demeure vertical : il
n'est soumis à aucune force.
Conclusion :
Un conducteur placé dans un champ magnétique qui ne lui est pas
parallèle subit une force dont le sens est lié à celui du courant et à celui du
champ. Cette force est appelée force électromagnétique.
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1.2 Direction de la force électromagnétique
La force électromagnétique est tou-
jours perpendiculaire à l'induction et à
la direction du courant I soumis au champ
magnétique. Elle est donc perpendiculaire au
plan formé par l'induction et le courant.
1.3 Sens de la force électromagnétique
Le sens de la force électromagnétique F peut s'obtenir par l'une des règles
pratiques suivantes :
1.3.1 Règle du bonhomme d'Ampère
La force est dirigée vers la
gauche d'un observateur qui,
placé le long du conducteur,
regarde fuir devant lui les
lignes de champ alors que le
courant rentre par ses pieds
et sort par sa tête.
1.3.2 Règle des trois doigts de
la main droite
L'index de la main droite,
dirigé dans le sens du
courant (INdex, INtensité)
et le majeur dirigé dans le
sens de l'induction (MAjeur,
MAgnétisme), le pouce
donne alors le sens de la
force électromagnétique
(POUce, POUsser).
A titre d'application, il est conseillé de vérifier que ces deux règles
s'appliquent au schéma expérimental du chapitre 1.1.
F
B
I
F
⎯
→
⎯
B
⎯
→
⎯