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Champ à l'intérieur d'une bobine

Posté par
The Most
15-04-07 à 17:19

Bonjour ! Que je suis content d'être en vacances ( depuis vendredi soir).

Mais pendant les vacances il faut bosser, c'est pour cela que je m'y prends tout de suite.

Donc voila, j'ai un exercice de physique à faire sur le champ magnétique mais il y a plusieurs choses que je ne ccomprends pas ou du moins je sais peut etre mais je n'ai pas assez confiance en moi.


On dispose une aiguilleaimantée à l'intérieur d'une bobine. En l'absence de courant, cette aiguille prend une direction horizontale perpendiculaire à l'axe (x' x) de la bobine, lui aussi horizontal.

Champ à l'intérieur d'une bobine

1.Quelle est la direction de la composante horizontale du champ magnetique terrestre ?

2.On fait passer un courant d'intensité I dans la bobine. L'aiguille dévie d'un angle alpha.
a. déterminer le sens du champ magnétique crée par la bobine.
b. déterminer le sens du courant daans la bobine.
c. calculer la valeur du champ magnétique créé par la bobine celle du champ résultant.

Données : alpha = 36°; Bh= 20µT (composante horizontale du champ magnétique terrestre)


Mes Reponses :

1. je comprends pas trop ce qu'est la comosante du champ magnétique terrestre.
2.a. le champs magnétique va de x' vers x.
   b. le sens du courant, je l'ai fait avec une fleche rouge sur ce shema :


Champ à l'intérieur d'une bobine

   c. je penses que l'on a pas assez de données .( B = µ0 * (N.I)/L )

Pouvez vous m'aider svp ?
Edit Kaiser : images placées sur le serveur de l' !

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 15-04-07 à 19:13

Il n'y a vraiment personne ?

Posté par
monrow
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 15-04-07 à 20:51

Bonsoir,

on commence par le 1, en l'absence d'un courant électrique dans la bobine, l'aiguille aimantée prend la direction de la composante horizontale du champ magnetique terrestre, donc la direction horizontale perpendiculaire à l'axe (x' x).

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 08:17

Bonjour à tous les deux,

Le champ magnétique terrestre est représenté par un vecteur. En France la direction de ce vecteur (qui change selon les époques) n'est pas du tout parallèle à la surface du sol mais est actuellement fortement inclinée d'un angle voisin de 60° avec l'horizontale ; on décompose donc ce vecteur en deux composantes : une composante verticale et une composante horizontale.

Les boussoles (ordinaires) et les compas sont équilibrés (par rapport à la composante verticale du champ) pour que l'aiguille, ou la rose, soit horizontale à l'équilibre. Quant à la composante horizontale du champ elle permet de connaître la direction du Nord magnétique et de s'orienter si l'on connaît la valeur de la déclinaison magnétique, angle entre le Nord magnétique et le Nord géographique (actuellement très faible en France cet angle atteint des valeurs élevées dans certaines régions du monde).

Question 2 a : oui, le champ créé par le solénoïde est orienté de x' vers x (c'est la déviation de la boussole qui permet de le savoir)

Question 2b : non, le dessin est superbe mais les flèches indiquant le courant sont mal orientées

Question 3 : composition vectorielle des vecteurs représentant les deux champs, il y a toutes les données.

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 13:04

Pour le 2.a, c'est perpendiculaire alors ?

quand au 2.b, je comprends pas car avec la regle de la main droite, le pouce va vers la droite. Si j'ai compris ce que tu as dit pour cette question, c'est l'inverse de ce que j'ai mis ?

Pour la 2.c, je comprends pas le calcul à faire désolé .

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 14:29

Je ne comprends pas ta question relative à 2a

. En l'absence de courant l'aiguille de la boussole est orientée perpendiculairement à (x'x)
. En présence de courant, si le pôle Nord de l'aiguille de la boussole avait dévié à gauche on en aurait déduit que le champ magnétique créé par le passage du courant dans le solénoïde était dirigé, à l'intérieur du solénoïde, de x vers x'
. Mais puisque le pôle Nord de l'aiguille dévie vers la droite c'est que ce champ est dirigé de x' vers x (à l'intérieur du solénoïde).

Question 2b : je te confirme que le sens du courant est l'inverse de ce que tu as dessiné.

Pour la question 2c : il suffit de faire un tout petit dessin : addition vectorielle de deux vecteurs perpendiculaires : le vecteur qui représente la composante horizontale du champ magnétique terrestre (tu connais sa direction, son sens et son intensité) et le vecteur qui représente le champ magnétique créé par le passage du courant dans le solénoïde (tu connais sa direction, son sens, il manque son intensité) ; tu connais l'angle de la résultante avec le premier vecteur.

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:28

Pour la 2.a en fait j'avais compris désolé, ma question était pour la composante horizontale terrestre en fait la premiere.

Je mets tout cela sur papier et je te fais signe si j'ai des difficultés (à par pour la 1 que ne comprends pas si elle esst perpendiculaire à x'x)

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:31

Avant le passage du courant l'aiguille de la boussole est perpendiculaire à l'axe x'x du solénoïde.

Citation :
En l'absence de courant, cette aiguille prend une direction horizontale perpendiculaire à l'axe (x' x) de la bobine, lui aussi horizontal.


Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:37

je ne comprends pas pourquoi le sens de l'intensité est l'inverse stp.

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:43

Je suis incapable de dessiner une main... (même une main droite...)

Règle du bonhomme d'Ampère : si tu places un bonhomme d'Ampère, par exemple sur ta flèche à droite, il est debout, parcouru par le courant des pieds vers la tête et regarde l'intérieur du solénoïde : il tend le bras gauche : c'est faux le champ est dans l'autre sens !

Règle de la main droite enroulée : le pouce indique le sens du courant et les doigts enroulés le champ : là encore c'est faux puisque le champ est de x' vers x

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:46

une bobine est un(e) solénoïde ? si c'est la cas, le pouce indique B et les autres doigts le sens de I et la spire.

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:46

Une autre règle que je trouve très pratique :

Quand tu regardes de l'extérieur le pôle Sud d'un solénoïde (celui par lequel "entre" le champ) : le courant circule dans le sens des aiguilles d'une montre

Si tu regardes le pôle Nord (celui par lequel "sort" le champ) : le courant circule en sens inverse des aiguilles d'une montre.

Là encore tu as faux...

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:48

Ton message de 15 h 46 : d'accord !

Eh bien mets tes doigts de la main droite comme les spires et enroulés comme ta flèche : le pouce pointe à gauche : or c'est à droite qu'il doit pointer.

Encore faux !

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:50

ah d'accord, on avait eu tous un petit peu de mal en cours.

pour le 2.c, j'ai tenté quelquechose mais avec la trigonométrie, je me trompe ? si je ne me trompe pas, sin 36°=20/B mais le resultat est une valeur negative.

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 15:59

tu n'es plus la ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:04

Ce n'est pas cela ton calcul avec la trigonométrie :

Champ à l'intérieur d'une bobine

Bh est le vecteur qui représente la composante horizontale du champ magnétique terrestre
Bs : champ du solénoïde
Br : champ résultant

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:13

Aprés plusieurs calculs,pour Bs, j'ai deux valeurs (du à tan ou tan-1) qui sont 30,86 µT ou 155 µT. Je pense que s'est plus 155.

Pour Br, j'ai -156 µT.

C'est cela ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:18



Tout est faux !

Bs = Bh * tan(36°)
Bs = ... T

Quelle est ta formule pour le calcul de Br ?

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:23

Je comprends pas du tout !

tu dis cela :
Bs = Bh * tan(36°)
Bs = ... T

mais c'est ce que j'ai pourtant fait.

Pour Br je trouve que sa formule est cos(36°)=Bh/Br

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:30

Les valeurs que tu as proposées pour Bs sont toutes les deux fausses.

Que vaut Bs ? (une seule valeur, s'il te plaît)

Oui ta formule pour Br est juste ; que vaut Br ? (une seule valeur, merci)

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:35

Br vaut 24,72
Bs vaut 14,53

En fait j'avais ma calculette en radians rrrr, c'est penible.

Vu que la question est : calculer la valeur du champ magnétique créé par la bobine celle du champ résultant.
Il faut que j'ajoute ces deux valeurs ?

Posté par
J-P Correcteur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:39

Réponses sans unités ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:40

Je pense que la question est mieux formulée que cela

Valeur du champ magnétique créé par la bobine : 14,5 T (n'oublie jamais l'unité en physique !)
valeur du champ magnétique résultant : 24,7 14,5 T

Le champ magnétique résultant au centre du solénoïde est fait donc un angle de 36° avec la direction du Nord magnétique, orienté vers le Nord-est approximativement (entre le NNE et le NE) et son intensité est d'environ 25 microteslas

Tu as aussi un exercice sur les rails de Laplace je crois...

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:41

pour ces deux valeurs :

Br vaut 24,72 µT
Bs vaut 14,53 µT

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:41

Bonjour J-P Toujours les fondamentaux !

Posté par
J-P Correcteur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:42

Salut Coll.

Posté par
The Most
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:44

d'accord je te remercie énormement et serait il possible que tu m'aides pour les rails de laplace sur l'autre poste, (je vais mettre les choses dont je n'ai pas compris)

Je suis désolé d'avoir oublié les unités.

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 16-04-07 à 16:50

Je t'en prie

Posté par riz (invité)re 17-05-07 à 17:49

bonjour,
je voulais savoir pour la direction du champ magnétique terrestre si elle était perpendiculaire à xx'.
Merci d'avance.

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 17-05-07 à 17:53

Bonjour,

Citation :
En l'absence de courant, cette aiguille prend une direction horizontale perpendiculaire à l'axe (x' x) de la bobine


Donc... la réponse est "oui"

Posté par riz (invité)re : Champ à l'intérieur d'une bobine 17-05-07 à 18:29

Merci beaucoup!
j'ai encore un autre problème pour un exercice sur la force de Laplace. Je l'ai posté sur un autre topic .
Si vous pouviez m'aider ce serait super.

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 17-05-07 à 18:33

C'est déjà fait

Posté par
Sisil89
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 26-08-08 à 23:30

Bonsoir tout le monde...
j'essaye de refaire et de comprendre l'exercice ...et j'ai tout reussi a faire sauf l'exercice 2c ..je ne sais pas comment vous faite pour trouver Br..
je fais avec la formule que vous avez mis...
Br=> cos(36°)=Bh/Br
mais je ne trouve toujours pas 24,72 µT !
est-ce que vous pouriez m'expliquer comment vouas avez fait..?
Merci beaucoup !

Posté par
Sisil89
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 26-08-08 à 23:34

oh c'est bon j'ai trouvé lol j'avais mal transformé la formule...
merci quand meme !

Posté par
Coll Moderateur
re : Champ à l'intérieur d'une bobine 27-08-08 à 07:33

Bonjour,

Tu vois... les anciens exercices sont utiles !

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