Application Pratique de la Loi de Faraday

L'aire d'un disque est $A=\pi r^2$. Le rayon doit être converti en mètres.

Donnée :

• $r=5.0\text{ cm}=0.050\text{ m}$
• $\pi \approx 3.14159$

Le champ $B$ est perpendiculaire à la surface $A$, donc $\mathrm{\Phi }=B\cdot A$.

Données :

• $B_{initial}=0.50\text{ T}$
• $A\approx 0.007853975{\text{ m}}^2$

On utilise la même formule $\mathrm{\Phi }=B\cdot A$.

Données :

• $B_{final}=0.10\text{ T}$
• $A\approx 0.007853975{\text{ m}}^2$

$\mathrm{\Delta }\mathrm{\Phi }={\mathrm{\Phi }}_{final}-{\mathrm{\Phi }}_{initial}$.

Données calculées :

• ${\mathrm{\Phi }}_{final}\approx 0.0007853975\text{ Wb}$
• ${\mathrm{\Phi }}_{initial}\approx 0.0039269875\text{ Wb}$

On utilise la loi de Faraday $e=-N\frac{\mathrm{\Delta }\mathrm{\Phi }}{\mathrm{\Delta }t}$.

Données :

• $N=100\text{ spires}$
• $\mathrm{\Delta }\mathrm{\Phi }\approx -0.00314159\text{ Wb}$
• $\mathrm{\Delta }t=0.20\text{ s}$

On utilise la loi d'Ohm pour un circuit fermé : $e=R\cdot i$, donc $i=e/R$.

Données :

• $e\approx 1.570795\text{ V}$
• $R=2.0\mathrm{\Omega }$

Réponses Correctes :

Question 1 : b) Le flux magnétique à travers la bobine varie dans le temps.

Question 2 : c) Est doublée.

Question 3 : b) Perpendiculaire au plan de la spire ($\cos (0^{\circ })=1$).

Question 4 : c) Est doublée (car $e$ est inversement proportionnelle à $\mathrm{\Delta }t$).

Champ Magnétique ($B$) :

Région de l'espace où s'exercent des forces magnétiques. Son intensité est mesurée en Teslas (T).

Flux Magnétique ($\mathrm{\Phi }$) :

Mesure de la quantité de champ magnétique traversant une surface donnée. Unité : Weber (Wb).

Spire :

Un tour complet d'un enroulement de fil conducteur.

Bobine :

Ensemble de plusieurs spires de fil conducteur, souvent enroulées autour d'un noyau.

Loi de Faraday (Induction Électromagnétique) :

Loi physique qui décrit comment un champ magnétique variable dans le temps crée (induit) une force électromotrice (tension) dans un circuit.

Force Électromotrice (f.é.m., $e$) :

Cause qui tend à produire un courant électrique dans un circuit. C'est une tension induite. Unité : Volt (V).

Loi de Lenz :

Principe qui stipule que le sens du courant induit (et donc de la f.é.m. induite) est tel qu'il s'oppose par ses effets à la cause qui lui a donné naissance (la variation de flux).

Courant Induit ($i$) :

Courant électrique qui apparaît dans un circuit soumis à une variation de flux magnétique.