Aurélie 05/06
Champ magnétique crée par un aimant et par un courant

d'après concours aide technique laboratoire 2005 (Paris)

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Magnétisme ( 18 pts)

A- Champ magnétique crée par un aimant :

On considère une aiguille aimantée. Indiquer son orientation lorsqu'elle est placée dans une zone ne contenant ni aimant, ni circuit électrique.

réponse :

L'aiguille aimantée s'oriente dans le champ magnétique terrestre : l'extrémité qui pointe vers le nord est appelé pole nord.

On considère un aimant droit dont les pôles ne sont pas indiqués. Indiquer une méthode permettant d'identifier la nature des deux pôles de cet aimant.

réponse :

L'aiguille aimantée s'oriente dans le champ de l'aimant : deux pôles de même nom se repoussent ; deux pôles de nom contraire s'attirent.

Dresser la liste du matériel permettant la réalisation des spectre magnétiques d'un aimant droit et d'un aimant en U. Dessiner ces spectres

réponse :

aimant droit, aimant en U, limaille de fer, plaque de plexiglass transparente, rétroprojecteur. Les grains de limailles de fer se comporte comme de petites boussoles

B- Champ magnétique crée par un courant :

Décrire la constitution d'un solénoïde ; quelle est la différence entre une bobine et un solénoïde ?

réponse :

Bobine longue ( sa longueur est supérieure à 5 fois son diamètre) constituée de plusieurs couches de fil de cuivre enroulé sur un support. Dans la partie centrale du solénoïde le champ magnétique est uniforme ; ce dernier est nul l'extérieur du solénoïde.

Une bobine peut avoir une forme quelconque ( cas des moteurs électriques) ; le champ magnétique crée n'est pas uniforme.

Le professeur désire visualiser la direction des lignes de champ à l'intérieur du solénoïde. Quel type de générateur électrique faut-il utiliser ?

réponse :

générateur de courant continu 12 V ( par exemple) ; intensité maximale : 10 A

Quel est le nom de l'appareil qui permet de mesurer l'intensité du champ magnétique crée par le passage du courant dans le solénoïde ? Indiquer brièvement les différentes parties de cet appareil.

réponse :

teslamètre : sonde de mesure ( sonde de Hall ) reliée à un dispositif électronique avec afficheur de la valeur du champ ( mT)

Le proffesseur veut montrer l'influence de l'intensité du courant électrique qui circule dans le solénoïde sur la valeur du champ magnétique crée. Proposer le schéma électrique.

réponse :

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