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Questions and Answers
Quel est l'objet d'étude de ce chapitre ?
Quel est l'objet d'étude de ce chapitre ?
L'action d'un champ magnétique uniforme et stationnaire sur un circuit fermé parcouru par un courant.
Par quoi est caractérisée l'action de Laplace ?
Par quoi est caractérisée l'action de Laplace ?
- Sa fréquence
- Sa résultante, notée F₁ (correct)
- Sa vitesse angulaire
- Son moment P₁ (correct)
Parmi les exemples suivants, lesquels sont étudiés dans ce chapitre ?
Parmi les exemples suivants, lesquels sont étudiés dans ce chapitre ?
- Action d'un champ magnétique sur un aimant (correct)
- Spire rectangulaire en rotation (correct)
- Effet moteur d'un champ magnétique tournant (correct)
- Mouvement d'un électron dans un champ magnétique
- Rails de Laplace (correct)
Quelle est la formule de la force élémentaire dF₁(M) subie par un élément de longueur dlm d'un conducteur filiforme ?
Quelle est la formule de la force élémentaire dF₁(M) subie par un élément de longueur dlm d'un conducteur filiforme ?
Comment s'exprime la résultante (FL) de la force de Laplace appliquée à l'ensemble du conducteur fermé de contour (C) ?
Comment s'exprime la résultante (FL) de la force de Laplace appliquée à l'ensemble du conducteur fermé de contour (C) ?
Quelle est la formule du moment résultant TA,L de la force de Laplace par rapport à un point A quelconque ?
Quelle est la formule du moment résultant TA,L de la force de Laplace par rapport à un point A quelconque ?
Quelle est la formule de la force exercée sur un volume élémentaire dtm d'un conducteur parcouru par un courant de densité volumique J(M) ?
Quelle est la formule de la force exercée sur un volume élémentaire dtm d'un conducteur parcouru par un courant de densité volumique J(M) ?
Qu'est-ce que fvl dans la formule dF₁ = J(M) × BodTM = fuldtM ?
Qu'est-ce que fvl dans la formule dF₁ = J(M) × BodTM = fuldtM ?
Comment s'exprime la puissance (PL) de l'action de Laplace sur un circuit filiforme dans le cas général ?
Comment s'exprime la puissance (PL) de l'action de Laplace sur un circuit filiforme dans le cas général ?
Comment s'exprime la puissance de Laplace dans le cas d'un mouvement de translation du circuit ?
Comment s'exprime la puissance de Laplace dans le cas d'un mouvement de translation du circuit ?
Comment s'exprime la puissance de Laplace dans le cas d'un mouvement de rotation du circuit autour d'un axe fixe ?
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Comment s'exprime le travail (SWL) des forces de Laplace pour l'ensemble du circuit filiforme en translation ?
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Quelle est la signification physique du travail des forces de Laplace pour un circuit en translation ?
Quelle est la signification physique du travail des forces de Laplace pour un circuit en translation ?
Comment s'exprime le travail des forces de Laplace autrement en utilisant le flux coupé (δΦc) ?
Comment s'exprime le travail des forces de Laplace autrement en utilisant le flux coupé (δΦc) ?
Qu'est-ce que le flux coupé (δΦc) ?
Qu'est-ce que le flux coupé (δΦc) ?
En quoi consiste le théorème de Maxwell concernant le flux de Bo à travers une surface fermée ∑ constituée de Sc et deux surfaces S et S' ?
En quoi consiste le théorème de Maxwell concernant le flux de Bo à travers une surface fermée ∑ constituée de Sc et deux surfaces S et S' ?
Quelle est l'expression du travail élémentaire des forces de Laplace en régime stationnaire en utilisant le flux (Φ) ?
Quelle est l'expression du travail élémentaire des forces de Laplace en régime stationnaire en utilisant le flux (Φ) ?
Quel est le nom donné au résultat SWL = IdΦ ?
Quel est le nom donné au résultat SWL = IdΦ ?
Dans le cas d'une tige conductrice parallèle à l'axe Oy, se déplaçant dans un champ magnétique B = Bouz et en contact avec des rails conducteurs, quelle est la résultante des forces de Laplace sur la tige ?
Dans le cas d'une tige conductrice parallèle à l'axe Oy, se déplaçant dans un champ magnétique B = Bouz et en contact avec des rails conducteurs, quelle est la résultante des forces de Laplace sur la tige ?
Comment s'exprime la puissance (PLap) de la force de Laplace sur la tige conductrice ?
Comment s'exprime la puissance (PLap) de la force de Laplace sur la tige conductrice ?
En étudiant une spire rectangulaire MNPQ parcourue par un courant i et plongée dans un champ magnétique uniforme, comment s'exprime le moment résultant total (ΓL) des forces de Laplace ?
En étudiant une spire rectangulaire MNPQ parcourue par un courant i et plongée dans un champ magnétique uniforme, comment s'exprime le moment résultant total (ΓL) des forces de Laplace ?
Quel est l'effet du couple magnétique exercé sur la spire rectangulaire ?
Quel est l'effet du couple magnétique exercé sur la spire rectangulaire ?
Quelle est l'expression du couple magnétique exercé sur la spire rectangulaire en fonction de l'intensité du courant (i), de la surface (S) et du champ magnétique (B) ?
Quelle est l'expression du couple magnétique exercé sur la spire rectangulaire en fonction de l'intensité du courant (i), de la surface (S) et du champ magnétique (B) ?
Comment le couple magnétique exercé sur un aimant de moment magnétique M par un champ magnétique B tend à aligner l'aimant ?
Comment le couple magnétique exercé sur un aimant de moment magnétique M par un champ magnétique B tend à aligner l'aimant ?
Dans quelle configuration le couple magnétique exercé sur l'aimant est nul ?
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La position antiparallèle de l'aimant par rapport au champ magnétique est stable.
La position antiparallèle de l'aimant par rapport au champ magnétique est stable.
Comment peut-on obtenir un champ magnétique tournant ?
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Comment s'exprime le champ magnétique total (Bo) créé par les deux bobines en O ?
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A quelle vitesse angulaire tourne le champ magnétique total (Bo) ?
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En quoi consiste l'effet moteur d'un champ magnétique tournant ?
En quoi consiste l'effet moteur d'un champ magnétique tournant ?
Quel est le principe des moteurs synchrones ?
Quel est le principe des moteurs synchrones ?
Flashcards
Qu'est-ce que la force de Laplace ?
Qu'est-ce que la force de Laplace ?
La force de Laplace est la force exercée par un champ magnétique uniforme et stationnaire sur un circuit fermé parcouru par un courant.
Quelles sont les caractéristiques de la force de Laplace ?
Quelles sont les caractéristiques de la force de Laplace ?
La force de Laplace est caractérisée par sa résultante, notée 𝐹𝐿, et son moment, noté 𝜞𝐿.
Quelle est la formule de la force de Laplace élémentaire sur un circuit filiforme ?
Quelle est la formule de la force de Laplace élémentaire sur un circuit filiforme ?
La force élémentaire exercée sur un élément de longueur 𝑑𝑙𝑀 d'un circuit filiforme est donnée par la formule : 𝑑𝐹𝐿 = 𝐼𝑑𝑙𝑀 × 𝐵0. 𝐼 est l'intensité du courant, 𝑑𝑙𝑀 est l'élément de longueur, et 𝐵0 est le champ magnétique.
Comment calculer la résultante de la force de Laplace sur un circuit fermé ?
Comment calculer la résultante de la force de Laplace sur un circuit fermé ?
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Quelle est la formule du moment résultant de la force de Laplace ?
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Qu'est-ce que la densité volumique de force de Laplace ?
Qu'est-ce que la densité volumique de force de Laplace ?
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Quelle est la puissance de l'action de Laplace ?
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Qu'est-ce que le travail des forces de Laplace ?
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Qu'est-ce que le flux coupé ?
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Quelle est la relation entre le travail des forces de Laplace et le flux coupé ?
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Qu'est-ce que le théorème de Maxwell ?
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Quels sont les rails de Laplace ?
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Comment agit la force de Laplace sur une spire rectangulaire ?
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Comment agit la force de Laplace sur un aimant ?
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Qu'est-ce qu'un champ magnétique tournant ?
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Comment créer un champ magnétique tournant ?
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Comment un champ magnétique tournant crée un mouvement de rotation ?
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Résumer la notion de force de Laplace
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Expliquer la puissance et le travail des forces de Laplace
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Définir le flux coupé et son lien avec le travail des forces de Laplace
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Énoncer le théorème de Maxwell dans le contexte des forces de Laplace
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Expliquer le principe des rails de Laplace
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Décrire l'action de la force de Laplace sur une spire rectangulaire
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Comment agit la force de Laplace sur un aimant ?
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Qu'est-ce qu'un champ magnétique tournant ?
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Décrire la création d'un champ magnétique tournant
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Comment un champ magnétique tournant crée un mouvement de rotation ?
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Définition de la force de Laplace
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Puissance et travail des forces de Laplace
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Flux coupé et son lien avec le travail des forces de Laplace
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Théorème de Maxwell et les forces de Laplace
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Fonctionnement des rails de Laplace
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Action de la force de Laplace sur une spire rectangulaire
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Action de la force de Laplace sur un aimant
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Définition d'un champ magnétique tournant
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Création d'un champ magnétique tournant
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Action d'un champ magnétique tournant sur un rotor
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Study Notes
Forces de Laplace
- La force de Laplace décrit l'action d'un champ magnétique uniforme et stationnaire sur un circuit fermé parcouru par un courant.
- Cette action est caractérisée par sa résultante (notée F₁), et son moment (noté P₁).
- Les exemples couverts incluent: les rails de Laplace, une spire rectangulaire en rotation dans un champ magnétique stationnaire et uniforme, l'action d'un champ magnétique sur un aimant, et l'effet moteur d'un champ magnétique tournant.
Action de Laplace
- Considérons un conducteur filiforme parcouru par un courant d'intensité I et plongé dans un champ magnétique Bo créé par une source extérieure, supposé stationnaire et uniforme.
- Un élément de longueur d l subit une force élémentaire dF₁ (M) : dF₁ = I d l × Bo
- La résultante appliquée à l'ensemble du conducteur fermé de contour (C) : FL = ∫ dF₁ (M) ME(C) = ∫ I d l × Bo ME(C)
Densité volumique de force de Laplace
- Considérons un volume élémentaire (dτm), d'un conducteur parcouru par un courant de densité volumique J(M) et plongé dans un champ magnétique stationnaire Bo.
- Chacune des charges en mouvement contenues dans dτm subit une force magnétique. La force de Laplace est la résultante de ces forces.
- La force exercée sur cet élément s'écrit : dF₁ = J(M) × Bo dτm
- (fvl) est la densité volumique de force de Laplace
Puissance et Travail des Forces de Laplace
- La puissance de l'action de Laplace sur un circuit filiforme, dans le cas général, s'exprime par: PL = F₁ · V + T + ΩC/R, où A est un point du circuit.
- Dans le cas d'un mouvement de translation, ΩC/R = 0, alors PL = F₁ · V .
- Dans le cas d'un mouvement de rotation autour d'un axe fixe dans R: PL = T + ΩC/R.
- Le travail des forces de Laplace pour l'ensemble du circuit filiforme en translation s'exprime par: ∫ I d I × Bo ⋅ v ⋅ dt.
- Il représente la partie de l'énergie électromagnétique reçue par le circuit, convertie en énergie mécanique.
Flux coupé
- Exprimons le travail des forces de Laplace autrement, en considérant un élément de courant I d l effectuant un déplacement élémentaire dr = vdt: δW₁ = (Idl×Bo) ⋅ dr = IBo dr × dl
- On appelle flux coupé, noté Φ, le flux de Bo à travers la surface balayée par l'ensemble du circuit. δΦ = ΦBo ⋅ dSc
Théorème de Maxwell
- En considérant une surface fermée ∑ composée de Sc, S et S', s'appuyant aux contours (C) et (C'), le flux de Bo à travers cette surface est nul: ∫∫ Bo ⋅ n ⋅ dS + ∫∫ Bo ⋅ n ⋅ dS = 0
- En régime stationnaire, le flux coupé par le circuit est égal à la variation du flux de Bo à travers toute surface s'appuyant sur (C). δW₁ = I dΦ
Exemples de l'Action de Laplace
- Rails de Laplace: Une tige conductrice parallèle à l'axe Oy est placée dans un champ magnétique B = Bo uz. La puissance de cette force de Laplace est exprimée par: Plap = F L ⋅ v = - aBo v(t)i(t).
- Spire Rectangulaire: Une spire rectangulaire parcourue par un courant i est plongée dans un champ magnétique uniforme. Le moment résultant total de la force de Laplace s'exprime par: Γ₁ = aibB sin α = M × B.
- Action du champ magnétique sur un aimant: Le couple magnétique exercé par un champ magnétique B sur un aimant de moment magnétique M tend à aligner le vecteur M sur le vecteur B.
- Effet moteur d'un champ magnétique tournant: On utilise deux bobines d'axes perpendiculaires pour créer un champ magnétique tournant (alimentées par des courants en quadrature de phase) et appliquer une force mécanique à un aimant tournant à la même vitesse. Bo = K (i x cos(ωt) i y sin(ωt))
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