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Induction magnétique rails

Posté par
hdiallo
14-04-24 à 16:46

Bonjour, aidez-moi svp
Problème :
Une tige métallique de longueur l = 5 cm se déplace à une vitesse constante v sur des rails formant un circuit fermé avec une résistance R = 0,2 . La résistance de la tige et des rails est négligeable. Un champ magnétique constant et uniforme de module B = 0,25 T est normal au plan des rails. Le courant induit I = 2 A circule dans le sens indiqué. Déterminer :
a) le module de la vitesse v ;
b) la force extérieure nécessaire pour maintenir la vitesse de la tige constante. Induction magnétique rails

Posté par
vanoise
re : Induction magnétique rails 14-04-24 à 17:26

Bonjour
Cela ressemble beaucoup à l'exercice précédent sur le rail de Laplace. Que proposes-tu comme solution ? Qu'est-ce qui te gêne exactement ?

Posté par
hdiallo
re : Induction magnétique rails 14-04-24 à 18:49

Question a)
Je cherche l'expression de la f.é.m induite en passant par deux lois différentes :

• Loi de Faraday : e = - \frac {d\phi}{dt}
Après toute démonstration, je trouve e = Blv . Cette relation est très classique !

• Loi de Pouillet : i = \frac {e}{R} \Rightarrow e = Ri

En posant e = e, je trouve v = \frac {Ri}{Bl}

Posté par
hdiallo
re : Induction magnétique rails 14-04-24 à 18:52

AN : v = 32 m/s

Posté par
vanoise
re : Induction magnétique rails 14-04-24 à 20:50

D'accord avec ton résultat. Pour la rédaction : tu as compris je pense, les exercices précédents !

Posté par
hdiallo
re : Induction magnétique rails 14-04-24 à 21:23

Oui, j'ai bien compris pour la rédaction !

Question b)
Dans le référentiel des rails supposé galiléen :
- faire le bilan des forces extérieures appliquées  à la tige ;
- appliquer le principe d'inertie ;
- projeter la relation vectorielle sur l'axe x, puis tirer la force demandée.

Cette force demandée est égale à la force de Laplace due au courant induit :

F = IlB

AN : F = 2,5.10-2 N

Posté par
vanoise
re : Induction magnétique rails 14-04-24 à 22:25

Cette force existe bien. Quel est son sens et sa direction ?
Cela dit : tu ne réponds pas tout à fait à la question posée.

Posté par
hdiallo
re : Induction magnétique rails 14-04-24 à 22:45

J'ai corrigé un exercice similaire !

Cette force demandée est colinéaire mais de sens opposée à la force de Laplace ; ou encore, nous pouvons dire qu'elle est colinéaire et de même sens que le vecteur vitesse de la tige.
En module, la force de l'expérimentateur est égale à la force de Laplace.

Je n'ai pas voulu faire un schéma, parce que j'ai bien compris le phénomène. J'ai juste préféré de faire une résolution abrégée.

Posté par
vanoise
re : Induction magnétique rails 15-04-24 à 11:15

OK !

Posté par
hdiallo
re : Induction magnétique rails 16-04-24 à 16:50

Comme toujours, MERCI !



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