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Niveau première
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Force de Laplace

Posté par
badrov
18-04-20 à 14:06

Une aide sur la question 3:
Entre les pôles d'un aimant en U, on place un conducteur en cuivre de masse m = 100 g, de longueur OM=25cm, mobile autour de O. Le conducteur est parcouru par un courant électrique d'intensité I = 2 A.
La valeur du champ magnétique uniforme qui s'étend sur d = 4 cm est B = 0,8 T.
1- Représenter sur une figure les forces qui agissent sur le conducteur.
2- Déterminer le sens du courant électrique.
3- Calculer, à l'équilibre, l'angle θ entre le conducteur et la verticale.

Posté par
gbm Webmaster
re : Force de Laplace 18-04-20 à 14:11

Bonjour (base de toute politesse),

Tu n'es pas un nouveau membre, tu dois donc connaître les règles :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q01 - Que dois-je faire avant de poster une question ?



Quelles sont donc tes pistes pour les questions déjà faites ?

Ensuite, si tu es en première, merci de mettre à jour ton profil.

PS : je laisse à d'autres le soin de poursuivre l'échange.

Posté par
odbugt1
re : Force de Laplace 18-04-20 à 15:45

Bonjour,

Pour t'aider efficacement à répondre à la question 3, il faut s'appuyer sur la figure demandée à la question 1.
On attend donc tout particulièrement que tu postes cette figure.

Posté par
badrov
re : Force de Laplace 18-04-20 à 17:29

Bonjour,
Alors, Désolé c'est la première fois que je pose une question dans ce forums.
la figure est la suivante:
j'ai représenté les forces et le sens de courant.
pour la troisième question je me trouve avec une équation du 3eme ordre.

Force de Laplace

Posté par
badrov
re : Force de Laplace 18-04-20 à 17:38

La condition d'équilibre: M(P)+M(F)+M(R)=0
Avec :
M(R)=0
M(P)=-mg OG sin(θ)=-mg OM sin(θ)/2
et M(F)=F.d' avec d'=OM/2cos(θ) et F= IdB/cos(θ)
d'où
sin(θ).cos(θ)^2=IdB/mg

Posté par
odbugt1
re : Force de Laplace 18-04-20 à 19:40

Je pense que compte tenu que " d " est relativement petit devant OM on peut considérer que le point d'application de la force de Laplace est pratiquement confondu avec le centre de gravité du conducteur.

Posté par
badrov
re : Force de Laplace 19-04-20 à 13:32

Merci beaucoup, pour votre réponse.
Si on fait cette approximation, peut-on faire aussi l'approximation des angles petits: sin θ=θ et cos θ=1?

Posté par
gbm Webmaster
re : Force de Laplace 19-04-20 à 13:39

Bonjour à vous deux,

@badrov : pourrais-tu mettre à jour ton profil et préciser que tu es en première (d'après ce sujet créé), ce sera une information pour les membres qui t'aident et pour adapter leur discours

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q12 - Dois-je forcément indiquer mon niveau lorsque je poste un nouveau topic ?


Merci

Posté par
odbugt1
re : Force de Laplace 19-04-20 à 14:35

Citation :
Si on fait cette approximation, peut-on faire aussi l'approximation des angles petits: sin θ=θ et cos θ=1?
Cette approximation me semble à priori utilisable


On peut aussi (en confondant les points G et A de ton schéma) :
Exprimer le moment du poids qui reste inchangé (Je pose OM=L)

M^t_O( \overrightarrow{P}) = - \dfrac{m.g.L.sin( \theta )}{2}  

Exprimer le moment de la force de Laplace :

M^t_O( \overrightarrow{F}) =  \dfrac{B.I.d.L}{2.cos( \theta )}

ce qui permet d'obtenir :

sin(2 \theta )= \dfrac{2.B.I.d}{m.g}  

Remarque : Sans faire d'approximations on peut aussi résoudre l'équation du 3ème degré que tu as établie à l'aide de moyens numériques ou graphiques ( ou même analytiques mais c'est plus délicat )
Cela permet, en comparant les résultats obtenus de se faire une idée de la validité de l'approximation.

Posté par
badrov
re : Force de Laplace 20-04-20 à 20:21

Merci, infiniment.



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