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Rails de Laplace

Posté par
bob
03-05-09 à 16:09

Bonjour,
voici en exercice qui me donne du fil à retordre !


Deux rails conducteurs rectilignes sont disposés horizontalement, paralleles entre eux et sont distants d'une longueur L=10cm. Une tige de cuivre cylindrique de masse m=30g est libre de rouler sur ces deux rails et assure entre eux un contact électrique. La résistance électrique du circuit ainsi formé est négligeable. Cette tige est placée dans l'entrefer de l'aimant en U qui crée un champ magnétique uniforme et vertical autour de la tige. Sa valeur
est B=100mT. Les deux rails sont reliés aux bornes d'un générateur continu de force électromotrice E=12V et de résistance interne r=1 ohm.

1. Faire le schéma du dispositif en indiquant le sens du courant, du champ magnétique, de la force de Laplace.
SANS PBM

2. Quelle est la valeur de la tension électrique aux bornes du générateur ? Calculer la valeur de l'intensité I du courant dans la tige.
E=rI d'où I=E/r   I=12/1=12A

3.Calculer la valeur de la force de Laplace qui s'exerce sur la tige.
F=I.B.L

Les rails sont à present inclinés d'un angle de 10° par rapport à l'horizontale. L'intensité I' du courant dans la tige est suffisante pour qu'elle reste immobile sur les rails.

4.Ecrire la relation entre les forces agissant sur la tige, en projection sur un axe perpendiculaire à la tige.
F=IBL*sin 90°

5. Calculer la valeur de l'intensité I'. En déduire la valeur de la resistance R du rheostat qu'il faut placer en serie avec les rails pour obtenir cette intensité avec le générateur utilisé.

Merci beaucoup de bien vouloir m'aider

Posté par
Marc35
re : Rails de Laplace 03-05-09 à 22:04

Bonsoir,
Je ne comprends pas l

Posté par
Marc35
re : Rails de Laplace 03-05-09 à 22:07

J'ai posté sans le vouloir ...
Je ne comprends pas la réponse à la question 4.
Si la tige reste immobile, c'est que la somme des forces qui s'exercent sur elle est nulle.
Or, a priori, il y a 2 forces : le poids et la force de Laplace.
Alors, pourquoi  F=IBL*sin 90° ?

Posté par
bob
re : Rails de Laplace 03-05-09 à 23:06

desolé  jme suis  trompe jai enfin fini lexercice  
la question  fcos=Psin
on en deduit ensuite I'=(P*TG*10°)/(B*L)
voila

Posté par
Marc35
re : Rails de Laplace 04-05-09 à 08:19

Oui, pas très bien écrit mais c'est ça...
I' = (P / B L) tan(10°)

Posté par
coriolan
re : Rails de Laplace 04-05-09 à 09:37

la question 2 me laisse perplexe.
On demande de calculer la tension aux bornes d'un générateur de résistance interne r
U=E-rI
or I est inconnu ,puisqu'on le demande aussi?

Posté par
Marc35
re : Rails de Laplace 04-05-09 à 11:39

Comme la résistance du circuit extérieur est négligeable, le générateur est en court-circuit.
Si c'était un générateur idéal (résistance interne nulle), le courant serait infini.
U = E - r I
Le générateur étant en court-circuit, U = 0  ==> E = r I
I = E / r
On appelle ce courant, le courant de court-circuit.

Posté par
coriolan
re : Rails de Laplace 04-05-09 à 11:44

OK,
Je suis passé à côté de la situation de court circuit

Posté par
coriolan
re : Rails de Laplace 04-05-09 à 11:46

En fait ,bob a oublié une réponse  au n°2
U=O



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