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Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale

Posté par
Sarounette75
21-10-16 à 12:27

Bonjour, j'aurai ce devoir de spé physique à faire pendant ces vacances, et je bloque dans la formule  R=.l/s car je ne connais pas la formule pour trouver la longueur du fil, (sinon j'ai déjà compris tout le début) merci.
Un champ magnétique intense

11,7 teslas , c'est la valeur du champ magnétique du futur aimant Iseult qui rejoindra en 2012 NeuroSpin centre de neuro-imagerie situé au CEAa Saclay .Objectif étudier mieux diagnostiquer et traiter des maladies .

Le solénoïde : une bobine longue

Le passage d'un courant électrique d'intensité / dans un solénoide (bobine longue) contenant n spires circulaires par mètre , crée au centre du solenoide un champ magnétique B, pratiquement uniforme et parallèle a l'axe et de valeur B=4..10-7.n.I avec B en tesla et I en Ampère

La résistance R d'un fil métallique de longueur l , de section s et de résistivité est donnée par la relation R= .l/s , avec R en ohm , l en métre s en mètre carré et en ohm-mètre

Un conducteur de résistance R parcouru par un courant électrique d'intensité I s'échauffe (effet Joule) et reçoit une puissance électrique P telle que P=R.I², Avec  P en watt (W),R en ohm et I en ampère

Lorsque la temperature d'un corp de masse m et de capacité thermique massique c varie de ,l'énergie thermique mise en jeu vaut E= m.c. avec E en joule ,m en kilogramme (kg) c en J. kg-1.°C-1 et  en (°C).

Le cuivre un conducteur électrique

Le cuivre ,bon conducteur électrique est, souvent utilisé pour fabriquer des bobines magnétiques.Les caractéristique physiques de ce métal sont les suivantes:
Masse volumique:=8,92 x103 kg.m-3
capacité thermique massique : c=390 J.kg-1.°C-1
résistivité électrique : = 1,7 x 10-8.m; température de fusion :fus = 1083°C

Problème

Peut on réaliser un champ magnétique B de 11.7T à l'aide d'un solénoïde de diamètre D=1.00m ; de longueur L=1.00m et formé par l'enroulement d'une seule rangée de spires jointives en cuivre recouvert d'un film isolant ?
Le fil de cuivre a un diamètre d=1.00mm et in néglige l'épaisseur de film isolant

Posté par
picard
re : Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale 21-10-16 à 14:30

Bonjour.

Il me semble que certains caractères ont disparu de votre message...

Citation :
Lorsque la température d'un corps de masse m et de capacité thermique massique c varie de ***** ,l'énergie thermique mise en jeu vaut E= m.c.***** avec E en joule ,m en kilogramme (kg) c en J. kg-1.°C-1 et  ***** en (°C).
Je suppose qu'il faut lire ***** =

Pour disposer de caractères spéciaux, cliquez sur la touche [] située sous la fenêtre dans laquelle vous tapez votre message, puis choisissez les caractères ou les symboles dont vous avez besoin.

Pour répondre à la question posée (la seule de l'exercice ?), commencez par calculer le nombre de spires du solénoïde, puis appliquez la relation     B = 4 10-7 n I     pour calculer la valeur de l'intensité et discutez du résultat obtenu.

A vous.

Posté par
Sarounette75
re : Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale 21-10-16 à 14:43

Ah oui merci je n'avais pas fait attention "Lorsque la temperature d'un corp de masse m et de capacité thermique massique c varie de ,l'énergie thermique mise en jeu vaut E= m.c. avec E en joule ,m en kilogramme (kg) c en J. kg-1.°C-1 et   en (°C). "
J'ai déjà réussi la première étape de la résolution ou j'ai trouvé I=9,3*10^3 A
Et je suis justement à l'étape où je cherche la puissance électrique et donc en voulant déterminer la résistance je bloque pour la longueur du fil de cuivre

Posté par
picard
re : Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale 21-10-16 à 16:29

1 spire nécessite 1 tour de fil, soit 1 fois la circonférence d'un cercle de diamètre D.

Puisque vous avez calculé le nombre de spires, vous allez pouvoir calculer la longueur de fil utilisé pour réaliser le solénoïde.

À vous.

Posté par
Sarounette75
re : Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale 21-10-16 à 17:54

Aah donc je vais multiplier le nombre de spires avec le diamètre D du solénoïde pour obtenir la longueur utilisée pour tout le solénoïde, c'est ça ?

Posté par
picard
re : Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale 21-10-16 à 18:27

Citation :
je vais multiplier le nombre de spires avec le diamètre D du solénoïde pour obtenir la longueur utilisée pour tout le solénoïde, c'est ça ?        
Non !

C'est par le PÉRIMÈTRE d'une spire qu'il qu'il va falloir multiplier le nombre de spires...

Posté par
Sarounette75
re : Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale 21-10-16 à 20:41

Le périmètre d'une spire c'est   . R .2 donc . Diamètre d'une spire ? Donc l=n..Diamètre ?

Posté par
picard
re : Des supraconducteurs pour l'imagerie médicale 21-10-16 à 20:56

Oui, c'est bon.



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