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Niveau maths spé
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Fém d'induction

Posté par
Narfi
17-06-16 à 17:32

Salut !

Derniers exercices avant mon départ à Paris, et j'ai un problème pour un exercice d'électromagnétique (ou plutôt, je ne sais pas si je suis censé savoir le résoudre).

On considère un solénoide d'axe Oz, de longueur l, de rayon a, de résistance R et de coefficient d'autoinduction L, avec n spires par unité de longueur (il n'est pas infini, ça commence mal). Dedans, un dipole magnétique de moment M tourne à la vitesse angulaire , autour d'un axe orthogonal à Oz. Il faut calculer la fém induite (entre autres) au sein du solénoide.

Quelqu'un a une idée ?

Posté par
vanoise
re : Fém d'induction 17-06-16 à 18:16

Bonsoir

Citation :
ou plutôt, je ne sais pas si je suis censé savoir le résoudre

Je trouve toujours très délicat et risqué de porter un jugement sur un énoncé sans connaître son intégralité...
D'après ce que tu en dis, il me semble impossible de résoudre ce problème de façon rigoureuse dans le cadre de ton programme.
Tu as sans doute étudié le champ magnétique créé par un dipôle magnétique : celui-ci n'est pas uniforme ; il n'est donc pas possible d'exprimer simplement le flux de ce vecteur champ à travers le solénoïde.
Il existe une version de ce problème simplifiée de façon grossière : si la longueur de ce solénoïde est du même ordre de grandeur que son diamètre, on peut considérer le champ créé par le dipôle comme uniforme, de vecteur Bo  colinéaire au vecteur moment magnétique. Dans ces conditions, en orientant correctement le solénoïde, en notant S l'aire délimitée par une spire, =t+ l'angle entre le vecteur M et l'axe du solénoïde, on obtient un flux magnétique à travers le solénoïde :

\Phi=N\cdot B_{0}\cdot S\cdot\cos\left(\theta\right)=N\cdot B_{0}\cdot S\cdot\cos\left(\omega t+\varphi\right)
 \\
Je te laisse continuer : tu obtiens une modélisation très grossière d'un alternateur. C'est assez simple mais il y a plusieurs "pièges" à éviter au niveau des signes et des orientations...



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