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Niveau maths sup
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Electrodynamomètre de Pellat

Posté par
elvioschr15
04-06-14 à 20:47

Bonsoir,j'ai un devoir maison et je n'arrive pas très bien à cerner le sujet...
Voici l'exercice:
"Détermination d'une intensité : on ne tiendra pas compte du champ magnétique terrestre.
On donne : l'intensité du champ de pesanteur g=10N/kg
la constante magnétique du vide : o=410^-7 S.I
Une petite bobine plate,carrée, de coté a (C1) comportant N spires ayant chacune pour surface S, est fixée à l'extrémité P du fléau d'une balance, l'autre extrémité Q porte un plateau. Cette bobine est placée au centre d'un solénoïde (C2) très long,fixe,comportant n spires par mètre,d'axe horizontal perpendiculaire à l'arrête () du couteau central du fléau.
Application numérique: N=100 spires, S=5cm²,n=2500 et OP=OQ=l=12,5 cm
Lorsqu'il ne passe aucun courant dans les bobines (C1) et (C2),la balance est en équilibre, le fléau est horizontal. Lorsque le courant d'intensité I à mesurer passe dans les deux bobines montées en série, la balance n'est plus en équilibre. Pour rendre le fléau horizontal, il faut placer une masse m dans le plateau
Questions:
1)Déterminer les actions magnétiques exercées sur chaque coté de la petite bobine plate C1 lorsque l'équilibre de la balance est rétabli.
2)Calculer alors le moment résultant M de ces actions magnétiques pas rapport à l'axe . Montrer qu'il est indépendant de OP.
3)En déduire le sens du courant dans la bobine (C1) pour rétablir l'équilibre lorsque le courant dans le solénoïde (C2) a le sens indiqué sur la figure.
4)Exprimer littéralement l'intensité I du courant en fonction des autres paramètres.
Calculer sa valeur quand la masse m vaut 1,25 dg.
5)Que se passe-t-il si l'on inverse le sens du courant?Justifier."
J'ai besoin de beaucoup d'aide,merci!

Electrodynamomètre de Pellat

Posté par
alban
re : Electrodynamomètre de Pellat 05-06-14 à 08:24

Bonjour,

Déjà, une petite photo du dispositif (pour moi la description de votre texte n'est pas très claire...) :

Ensuite, c'est bien de demander de l'aide. C'est encore mieux si vous montrez que vous avez réfléchi au problème (si on vous balance la solution sans que vous ayez cherché, cela na sert à rien même si on se donne bonne conscience en rajoutant "copier sans comprendre est inutile" à la fin de la solution)...

Quels sont les champs produits par les différentes bobines / solénoïdes ?
Qualitativement, que se passe-t-il lorsque du courant circule dans C1 et C2 ?

Posté par
elvioschr15
re : Electrodynamomètre de Pellat 05-06-14 à 21:06

En raisonnant sur chaque côté de la pire carrée,on trouve une résultante des forces de Laplace qui est nulle,ce qui est logique car d'après le cours,dans un champ B uniforme et dans un système fermé la résultante est nulle.Puis pour le moment résultant j'ai utilisé la définition du moment magnétique vectoriel le champ et j'ai trouvé un moment résultant positif (en associant un repère (ux,uy,u)).Puis pour déterminer la valeur de Ij'ai utilisé le théorème du moment cinétique,j'ai obtenu que la somme des moments valait 0 donc que le moment du poids vaut le moment résultant,j'ai ai travaillé toute la nuit!

Posté par
alban
re : Electrodynamomètre de Pellat 06-06-14 à 08:24

Bonjour,

Pour vérifier les détails, il faudrait quelques schémas avec le repère, les courants et les champs. Mais votre raisonnement est correct. Finalement, vous êtes capable de le faire tout seul

Posté par
elvioschr15
re : Electrodynamomètre de Pellat 06-06-14 à 22:30

Oui j'ai orienté la spire dans un sens pour avoir un sin(pi/2) dans mon produit vectoriel , oui je suis soulagée d'avoir réussi!



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