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Force de Laplace (1ère S)...
Salut
!
Voilà, en me penchant sur le programme de spé physique de Term, je suis tombée sur des notions que l'on doit en principe étudier en première: forces électromagnétiques et couplage électromagnétique.
Comme je ne l'ai pas étudié, j'ai demandé à quelqu'un de me passer ses cours et ses exos. Elle ne m'a pas fourni la correction (sur ma demande) car je pense que l'on m'expliquera bien mieux ici mes erreurs
J'ai donc commencé doucement en étudiant la loi de Laplace:
Deux tiges de cuivre constituent deux rails conducteurs horizontaux sur lesquels peut rouler une barre cylindrique de cuivre CD, placée perpendiculairement aux rails, qui ferme le circuit.
J'ai fait un schéma que je scannerai dès que mon imprimante se décidera à marcher
.
Un aimant en U crée un champ magnétique uniforme de direction perpendiculaire aux rails et de valeur B = 0,1 T. Quand un courant d'intensité
circule, on remarque que la barre se déplace.
1°) Interpréter le phénomène.
La barre cylindrique CD devient mobile lorsqu'elle se trouve dans le champ uniforme sous l'action de la force électromagnétique
. Cette force
, appelée force de Laplace met l'élément de courant CD en mouvement.
Je ne sais pas si j'ai exprimé ça correctement
2°) Donner les caractéristiques de la force s'exerçant sur le barre sachant que I = 5 A et que le champ s'exerce sur une longueur L = 4 cm du conducteur.
Caractéristiques de :
-direction: perpendiculaire à donc horizontale, et perpendiculaire à CD;
-sens: donné par la règle de l'observateur d'Ampère (à ce propos quelle méthode préférez-vous utiliser?);
-valeur: F = ILBsin
, avec = 90°, ce qui donne:
F = 0,1*5*4.10-2 = 2.10-2 N.
Je pensais joindre des schémas, pensez-vous que ce soit utile?
3°) Comment est modifiée la force, si la barre fait un angle 
= 60° avec les rails?
Si la barre fait un angle avec les rails, la direction de va changer car elle est perpendiculaire à CD. Son sens et sa valeur ne sont en revanche pas modifiés.
Dois-je là aussi joindre un schéma?
Voilà, merci d'avance pour votre aide
Bonjour Amandine
Pour ma part je n'ai pas besoin de la figure...
1) Oui.
En l'absence de courant le poids de la barre CD est équilibré par la réaction des rails.
Première loi de Newton : la barre immobile reste immobile
En présence de courant la somme (vectorielle) des forces appliquées à la barre est égale à la force de Laplace : la barre se met en mouvement accéléré (deuxième loi de Newton).
2) Oui.
J'aime bien le bonhomme d'Ampère.
Les règles des trois doigts (il y en a un nombre considérable) peuvent convenir. Conseil dans ce cas : si tu es droitière choisis une règle pour la main gauche (et vice versa) de façon à ne pas avoir à quitter ton stylo quand tu l'emploies. Apprends-en une et n'en change plus jamais sinon tu confondras inévitablement le jour où il ne faudrait pas confondre.
3) Peut-être
Quand la barre CD fait un angle de 60° avec les rails quelle est la longueur de la barre qui est influencée par le champ magnétique (une figure ! )
Sorry Coll, j'avais ouvert deux onglets. J'étais donc restée sur la page et je n'ai pas vue ta réponse...
Ben tant pis tu auras au moins la première figure
1) Oki c'est très clair -j'ai bien fait de pas lui demander la correction
2) Ok merci. J'ai une préférence pour le bonhomme d'Ampère aussi. Néanmoins je tâcherai aussi de d'appliquer la règle des trois doigts à ma chère main gauche (pour une fois elle aura du travail, elle trouvait le fait de tenir en place la feuille rébarbatif)
3) Oki, cette fois je te fais la figure (après avoir été faire une course pour ma mère
)
Merci Coll
Oui lol, je serais chez moi je changerai même volontiers de couleurs de post-it mais là.
Je te joint la figure du 2°) (dans la foulée je l'ai faite).
Je t'envoie la 3°) après
Oui, en vue de dessus à la condition que le vecteur champ magnétique soit dirigé vers le haut.
Tu as des symboles traditionnels pour cela.
Perpendiculaire à la feuille vue de dessus et dirigé vers le haut :
Perpendiculaire à la feuille vue de dessus et dirigé vers le bas : ou
Mnémonique : une fusée : soit son nez soit ses empennages...
Désolé du ratard, j'étais en plein dans le topic sur le dopage
Je connaissais les mnémotechniques mais les mnémoniques... Tu m'as (encore) appris qqch
Je calcule
Les trois symboles utilisés dans mon message de 16 h 32 :
a) [tex]\bigodot[/tex] donne
b) [tex]\bigoplus[/tex] donne
c) [tex]\bigotimes[/tex] donne
Le pb c'est que je n'ai plus la longueur de la barre
Je vais donc appeler H la hauteur partant de C. =60°.
Donc (normal que le "chapeau" ne marche pas sous la barre de fraction?)
Je n'ai pas de calculatrice ici...
Oui, c'est bon.
SI, par exemple, on considère que 4 cm est la distance entre les rails et SI on considère le champ magnétique uniforme entre les rails sur une longueur suffisante, alors le calcul est correct.
CD / sin(60°) = CD / [(
3) / 2] 
4 / 0,866 ... 4,62 cm
La force de Laplace est multipliée par le même coefficient et donc son intensité passe à 2.10-2 / 0,866 ... 2,3.10-2 N
Voilà... SI ... et SI ... ; c'est la raison pour laquelle j'ai écrit dans mon premier message "Peut-être" et non pas "oui" ou "non"... l'énoncé est un peu incomplet.
C'est vrai que la longueur m'a un peu gênée dans la dernière question, d'où ma réponse un peu précipitée à la fin
Merci de remplacer ma calculatrice dommage ma cousine est toujours en train de chercher la sienne.
En tout cas je te remercie.
Je vais regarder si elle a d'autres exos intéressants
.
Enfin, pour le moment je vais finir de regarder le contre-la-montre... Sastre et Kohl se débrouillent mieux que je ne l'imaginais
Sinon pour le site j'ai fini de vérifier
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