- Un conducteur rectiligne, parcouru par un courant
I>0 est placé suivant l'axe Oy.On applique sur
une longueur L un champ magnétique uniforme
B. (les vecteurs sont
écrits en gras
et en bleu).
- Représenter la force de Laplace notée
F.
- Exprimer sa norme en fonction de I, L et B.
- Proposer une expérience mettant en
évidence la force de Laplace et faire une liste de
matériel.
- On réalise le montage de la figure (2). Le
cadre est parcouru par un courant d'intensité I.
Les fils de connexions ne sont pas
représentés. Seu le coté
inférieur MN est placé dans un champ
magnétique B
uniforme, horizontal et perpendiculaire à MN.
- En l'absence de courant dans la bobine le
dynamomètre indique 0,63 N. Qu'indique cette
valeur ?
- On alimente le cadre : indiquer le sens du courant afin
que la force de Laplace notée
F soit verticale vers
le bas
- On relève les résultats suivants : T est
la norme de la force mesurée par le
dynamomètre
|
I(A)
|
0
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
|
T(N)
|
0,63
|
0,68
|
0,70
|
0,75
|
0,78
|
0,83
|
|
F (N)
|
|
|
|
|
|
|
- Ecrire une relation entre les normes des forces
appliquées au cadre.
- Compléter le tableau.
- Représenter la force de Laplace F en fonction de
l'intensité. Interpréter le graphe.
corrigé
la force de Laplace F
(1) est perpendiculaire au plan défini par
l'intensité et le champ magnétique.
Le trièdre I
L,
B,
F doit être direct
; la norme de cette force est F =I L B
intensité en ampère, champ
magnétique en tesla et L en mètre.
liste du matériel pour l'expérience
des rails de Laplace ou de la roue de Barlow :
aimant en U; générateur de tension continue
délivrant jusqu'à 10 A ; rhéostat
pouvant supporter 10 A;
rails ou roue de Barlow.
Le poids du cadre est 0,63 N.
Le cadre traversé par un courant est soumis
à trois forces de direction verticale:
son poids, la tension du ressort et la force de
Laplace.
A l'équilibre la somme de ces trois vecteurs est
nulle; soit en projection sur un axe vertical orienté
vers le haut
-mg -F +T=0 ( T est lindication du
dynamomètre)
F = T -mg = T-0,63.
|
I(A)
|
0
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
|
T(N)
|
0,63
|
0,68
|
0,70
|
0,75
|
0,78
|
0,83
|
|
F (N)
|
0
|
0,05
|
0,07
|
0,12
|
0,15
|
0,2
|
|
F/I
|
xxx
|
0,5
|
0,35
|
0,4
|
0,375
|
0,4
|
valeur moyenne du rapport F/I : 0,4
La force de Laplace est proportionnelle à
l'intensité du courant.
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