Bonjour voilà j'ai un DM super long a rendre j'ai beaucoup réfléchi dessus et mais il y a des questions auxquelles j'ai du mal a  répondre surtout la 5 et la 6 mais aussi la 1.2 (je mets d'abord l'énoncé au complet puis ce que j'ai trouvé)
1.Voici un spectre magnétique d'un solenoide alimenté par un courant d'intensité I. Le spectre est réalisé avec de la limaille de fer.



1.1 Indiquer sur la figure le sens du courant, le vecteur champ magnétique crée par le courant au centre o, les poles de la petite aiguille aimantée placée à l'entrée du solenoide, orienter les lignes de champs magnétiques du solénoide.
1.2 Quelles informations qualitatives peut-on tirer de l'observation de ce spectre, quant à la nature du champ magnétique à l'intérieur et l'extérieur du solénoide ?
2.Onfait de smesures au moyen d'un teslamètre en différents points. La bobine a pour longueur totale l=40.5 cm. I=5A Et on trace B=f(x). voir doc ci dessous





2.1 ces résultats sont-ils en accord avec l'allure du spectre magnétique?
2.2 Determiner la longueur de la portion de la bobine sur laquelle B est compris entre B0 et 0.9 b0

3. Le solenoide a N=200 spires sur L=40.5 cm Rayon R=2.5 cm La sonde est placée en O Les mesures sont placées dans le tableau suivant :



Quelle relation existe entre b0 et I ?
4.Etude l'influence de nombre de spires par metre. On dispose d'un solenoide S2 de même longueur que S1 mais avec N=400 spires et R=2.5 cm. On recommence l'expérienc vue au 3) mais avec S2. On constate que pour chaque valeur précédente de I b0 est multiplié par deux quand on passe de S1 à S2. Quelle type de relation existe-il entre B0 et n nombre de spires par mètres ?
5. En utilisant les résultats des expériences précedentes, montrer que la relation b0=µ0nI liant b0, I et n, valable en toute rigueur pour un solénoide de longueur infinie est vérifiée pour ce type de solénoide à mieux que 3% près. On donne la valeur de la perméabilité magnétique du vide : µ=4pi x 10^-7 SI
6. On se propose d'étudier l'influence de la longueur de la bobine sur la valeur du champ magnétique en son centre O. Un système de bornes réparties le long du bobinage permet de n'alimenter qu'une fraction de spires de longueur l  centrée sur o. Le solénoide utilisé est S1. On mesure la valeur de b0 pour différentes valeurs de l  . l'intensité I du courant est de 5 A.



Les mesures obtenues  sont rapportées sur la figure suivante :



Quel commentaire vous suggère cette courbe ?
A partir de quelle valeur du rapport  l/R peut-on considérer que b0 au centre différe de moins de 3% de la valeur la plus grande lue sur la courbe ? (un tel solénoide est considéré comme infiniment long)

Voilà les pistes que j'ai abordées (mais je ne sais pas si elles sont forcément justes)
1.1 Le courant va du + vers le -. Les lignes de champ magnétiques vont du Nord du solénoide vers le sud. Le nors du solenoide est le plus près du + du générateur et le Sud est le plus près du -.Le vecteur champ magnétique a pour origine O et cette forme : ←. Le pole Nord de l'aiguille aimantée est orienté vers le Sud du solenoide.
1.2 Dans la région centrale à l'intérieur du solenoide, le champ est uniforme (même nombre de grains et même densite). En revanche, à lextérieur, les lignes de champ magnétique ont même allure que celle d'un aimant droit orienté de la même façon et le champ magnétique diminue(la je ne sais pas comment le justifier L)
2.1 Oui, on constate un champ magnétique constant dans à peu pres la quasi totalité du solénoide ( jusqu'à -18 et +18 cm de O environ 3 mT) Et à la sortie du solénoide, l'intensité du champ magnétique diminue progréssivement(des - 19 et + 19 cm de O )… 5La justification est un peu houleuse je trouve !)
2.2 Environ à partir de - 22 et + 22 cm de O (lecture graphique)
3.On cherche une relation telle que I=x b0 . Pour trouver x on a donc I/B0 = x=1.59. L'unité est l' A/mT
4.L du solenoide 1 = L du solénoide 2
  R du solenoide 1 = R du solénoide 2
Seul N change N du solenoide  1 = 200 spires / N du solénoide 2 = 400 spires => N s2 = 2 NS1
On constate que pour les mêmes valeurs de I de l'expérience du 3, 2 B0 de S1= B0 de S2
Calculons nS1 puis nS2 :
nS1 = 200/0.405=494sp/m
nS2=400/0.405=988sp/m
Quand N double, n aussi et donc B0 aussi.
5.Je ne vois pas du tout comment faire. Faut-il remplacer par les les valeurs de I et de n trouvées dans les 2 expériences afin de voir si on arrive aux B0 trouvés ?
6.J'essaie mais la je ne suis vraiment pas sur. L'intensite du champ amgnétique augmente brutalement de 0.9 mT jusqu'à 2.8 mT de 1.5 à 14 cm puis augmente plus doucement pour atteindre à 40 cm  environ 3.2 mT…
Je n'ai pas du tout compris la seconde question du 6.

Pourriez-vous m'éclairer sur les questions de ce devoir s'il vous plait  et donner des pistes de réflexion ?Merci beaucoup.