Physique: chapitre 18
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Questions and Answers

Un champ magnétique statique exerce-t-il une force sur une charge qui n’est pas en mouvement ?

  • Non, il n'exerce pas de force sur la charge. (correct)
  • Il n'exerce de force que sur les charges conductrices.
  • Il exerce une force uniquement si la charge est à proximité d'un autre champ électrique.
  • Oui, il exerce une force sur la charge.

    • Un champ électrique statique exerce-t-il une force sur une charge qui est en mouvement ?

  • Non, il n'exerce de force que sur les charges immobiles.
  • Il exerce une force opposée à la direction du mouvement.
  • Il n'exerce de force que si le mouvement est accéléré.
  • Oui, il exerce une force sur toute charge en mouvement. (correct)

    • Un champ électrique variable exerce-t-il une force sur une charge qui n’est pas en mouvement ?

  • Il exerce une force uniquement dans un environnement conducteurs.
  • Oui, car la variation du champ influence la charge. (correct)
  • Il n'influence pas les charges, qu'elles soient en mouvement ou non.
  • Non, la charge doit être en mouvement pour ressentir une force.

    • La loi de Faraday établit quoi en termes de champ magnétique et de courant électrique ?

    <p>Un champ magnétique statique peut produire un courant électrique sous certaines conditions.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre les courants électriques et les champs magnétiques ?

    <p>Des courants électriques produisent des champs magnétiques variables.</p> Signup and view all the answers

    Quelle affirmation est correcte concernant le champ magnétique d'une boucle par rapport à un fil rectiligne?

    <p>Le champ magnétique de la boucle est supérieur au champ du fil pour une même distance.</p> Signup and view all the answers

    À quelle distance r du fil rectiligne le champ magnétique B est-il égal à celui au centre de la boucle?

    <p>r = a/π</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui influence directement la force du champ magnétique dans une boucle?

    <p>La valeur du courant I passant à travers le fil.</p> Signup and view all the answers

    Comment le champ magnétique d'une boucle se compare-t-il au point P situé à une distance a du fil?

    <p>Le champ de la boucle est supérieur à celui du fil.</p> Signup and view all the answers

    Quel énoncé est faux concernant les expressions des champs magnétiques?

    <p>À une distance a, le champ de la boucle est toujours moins que celui du fil.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le champ magnétique produit par un fil rectiligne parcouru par un courant $I$ à distance $r$?

    <p>$\frac{\mu_0 I}{2\pi r}$</p> Signup and view all the answers

    Quelle expression donne le champ magnétique au centre d'une boucle de fil circulaire avec un rayon $a$ parcourue par un courant $I$?

    <p>$\frac{N \mu_0 I}{2a}$</p> Signup and view all the answers

    En comparant le champ magnétique d'une boucle de fil et d'un fil rectiligne à la même distance $a$, lequel est plus puissant?

    <p>Le champ de la boucle</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique des lignes de force du champ magnétique autour d'un fil rectiligne est correcte?

    <p>Elles forment des cercles centrés sur le fil</p> Signup and view all the answers

    Quel terme décrit la capacité d'un milieu à transmettre un champ magnétique?

    <p>Perméabilité</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les unités de mesure du champ magnétique $B$?

    <p>Tesla</p> Signup and view all the answers

    Pour un courant électrique $I$, quelle est l'influence de la distance $r$ sur le champ magnétique d'un fil rectiligne?

    <p>Le champ magnétique diminue avec $r$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule du champ magnétique $B$ d'une boucle de fil avec $N$ spires parcourue par un courant $I$?

    <p>$\frac{N \mu_0 I}{2a}$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'unité de la force électromotrice 𝜀?

    <p>Volt</p> Signup and view all the answers

    Quel facteur n'affecte pas la loi de Faraday concernant l'induction électromagnétique?

    <p>La façon de réaliser la variation</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'expression correcte pour calculer la force électromotrice 𝜀 à partir des variations de flux magnétique?

    <p>𝜀 = -dΦ/dt</p> Signup and view all the answers

    Si un champ magnétique est réduit à zéro en 0,1 ms dans une boucle de surface 0,1 m², quel est le flux magnétique initial?

    <p>0,2 T·m²</p> Signup and view all the answers

    Quel est le courant I résultant dans une boucle ayant une résistance de 10Ω et une force électromotrice de 200V?

    <p>20 A</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui est nécessaire pour qu'un champ magnétique statique induise un courant dans une boucle?

    <p>La surface de la boucle doit changer</p> Signup and view all the answers

    Quel est le changement de flux lorsque la valeur du champ magnétique passe de 0,2 T à 0 T pour une surface de 0,1 m²?

    <p>-0,02 Wb</p> Signup and view all the answers

    Quelle grandeur n'a pas d'effet direct sur la force électromotrice dans le contexte de la loi de Faraday?

    <p>La résistance de la boucle</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule correcte qui relie la force électromotrice à la variation du flux magnétique ?

    <p>$\epsilon = - \frac{d\Phi}{dt}$</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet d'un champ magnétique statique sur un courant électrique, selon Faraday ?

    <p>Il induit un courant uniquement lors de variations.</p> Signup and view all the answers

    Quel paramètre doit changer pour qu'un courant soit induit dans une boucle, selon Faraday ?

    <p>Le flux magnétique à travers la boucle</p> Signup and view all the answers

    Comment est exprimé le flux magnétique lorsqu'une surface est orientée sous un angle par rapport au champ magnétique ?

    <p>$\Phi = B imes A imes \cos \theta$</p> Signup and view all the answers

    Quel aspect du flux magnétique devient évident lorsque la boucle est tournée ?

    <p>Le nombre de lignes de force qui traversent la surface diminue.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la signification de la force électromotrice dans un circuit ouvert ?

    <p>C'est la différence de potentiel aux bornes du circuit ouvert.</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène électrique produit des champs magnétiques ?

    <p>Des courants électriques</p> Signup and view all the answers

    Qu'implique la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique ?

    <p>Elle relie la variation du flux au courant induit.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal rôle de la résistance interne d'un ampèremètre ?

    <p>Mesurer le courant sans influencer le circuit</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il avec des charges électriques au voisinage d'un aimant en mouvement ?

    <p>Elles sont soumises à des forces</p> Signup and view all the answers

    La loi de Faraday stipule que le courant induit dans une boucle dépend de :

    <p>La vitesse de variation du flux magnétique</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule correcte pour la force électromotrice (f.e.m) induite ?

    <p>$\epsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet d'un courant électrique selon la loi de Biot-Savart ?

    <p>Il génère un champ magnétique</p> Signup and view all the answers

    Quel facteur n'influence pas la loi de Faraday concernant un champ magnétique variable ?

    <p>La position du générateur</p> Signup and view all the answers

    Quelle expression représente correctement le courant induit en fonction de la f.e.m. et de la résistance ?

    <p>$I = \frac{\epsilon}{R}$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la condition pour qu'une charge électrique soit soumise à une force dans un champ magnétique ?

    <p>Elle doit être en mouvement</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Chapitre 18 : Mesure de signaux électriques et magnétiques

    • Ce chapitre traite de la mesure des signaux électriques et magnétiques.
    • Les instruments tels que les voltmètres et les ampèremètres utilisent des bobinages de fil dans un champ magnétique.
    • Le mouvement de la bobine est proportionnel au courant qui la traverse.
    • Les charges en mouvement dans un champ magnétique subissent des forces.
    • La force est perpendiculaire à la vitesse de la charge et au champ magnétique.
    • La mesure de la tension électrique est réalisée par un voltmètre qui doit être branché en parallèle.
    • L'unité de mesure pour la tension électrique est le volt (V).
    • Un ampèremètre mesure l'intensité du courant et se branche en série.
    • L'unité de mesure pour le courant électrique est l'ampère (A).
    • Les voltmètres ont une résistance interne élevée, tandis que les ampèremètres ont une résistance interne faible.
    • La mesure du courant induit fait appel à la loi de Faraday.
    • Cette loi relie le flux magnétique qui varie dans une boucle avec la force électromotrice induite.
    • Le flux magnétique Ф est proportionnel au produit du champ magnétique B par la surface A.
    • Les ondes électromagnétiques sont une conséquence de champs électriques et magnétiques variables.

    Objectifs

    • Dessiner le positionnement d'un voltmètre et d'un ampèremètre dans un circuit.
    • Expliquer la force magnétique sur un fil parcouru par un courant.
    • Décrire le fonctionnement d'un voltmètre et d'un ampèremètre.
    • Décrire la force magnétique sur une charge en mouvement.
    • Décrire les champs magnétiques produits par les courants.
    • Expliquer le courant induit dans une boucle de fil par un champ magnétique (loi de Faraday).

    Loi Biot-Savart

    • Cette loi décrit le champ magnétique créé par un courant électrique.
    • Pour un fil rectiligne, le champ magnétique à une distance r est proportionnel à l'intensité du courant (I) et inversement proportionnel à r (distance).
    • Les lignes de forces du champ magnétique forment des cercles concentriques autour du fil.
    • Le champ magnétique créé par une boucle de fil parcourue par un courant I au centre est donné par l'équation B = μ₀I/(2a), où a est le rayon de la boucle.

    Champs magnétiques au centre d'une boucle circulaire

    • Dans le centre d'une boucle de fil circulaire parcourue par un courant I, le champ magnétique vaut B = μ₀I/(2a), avec a le rayon de la boucle.
    • Pour une boucle de N spires, le champ magnétique est B = N μ₀I/(2a).

    Force sur deux fils parcourus par un courant

    • Deux fils parcourus par un courant s'attirent ou se repoussent, selon le sens du courant.
    • Cette force est proportionnelle à l'intensité des deux courants et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare.

    Courants et champs induits

    • Un champ magnétique variable produit un champ électrique induit.
    • Un champ électrique variable produit un champ magnétique induit.
    • Ces phénomènes sont liés et donnent naissance aux ondes électromagnétiques.

    La loi de Faraday

    • Un champ magnétique variant au cours du temps dans une boucle produit une force électromotrice induite.
    • La force électromotrice (ε) est proportionnelle à la variation du flux magnétique (Φ) par rapport au temps (t).
    • Cette loi, également appelée loi d'induction de Faraday, est cruciale pour la production de courant en générateurs.

    Résumé

    • Le placement correct d'un voltmètre en parallèle et d'un ampèremètre en série dans un circuit.
    • Une charge en mouvement dans un champ magnétique subit une force.
    • Un courant électrique crée un champ magnétique (loi de Biot-Savart).
    • La loi de Faraday décrit comment une variation de flux magnétique crée un courant électrique.

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    Description

    Testez vos connaissances sur les champs magnétiques et électriques avec ce quiz détaillé. Vous explorerez les forces exercées sur les charges en mouvement et les concepts de la loi de Faraday. Ce quiz aborde aussi les relations entre les courants électriques et les champs magnétiques.

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