Le champ magnétique
Publié le 17/09/2015
Extrait du document
Nous concluons donc de cette étude expérimentale que, si nous nous contentons d’une précision de 3 % sur la valeur de Bo, nous pouvons considérer que, dans sa région centrale, la bobine se comporte comme un solénoïde infiniment long dès que sa longueur atteint 8 fois son rayon.
Le but des expériences proposées est d’étudier les caractéristiques du champ magnétique créé par une bobine longue (solénoïde) parcourue par un courant constant.
Certaines valeurs numériques ne sont données qu’à titre indicatif.
1. On réalise le spectre magnétique d’un solénoïde alimenté par un courant constant d’intensité 1. Ce spectre, réalisé avec de la limaille de fer, est visible sur la figure 1 (document à rendre avec la copie).
a) Indiquer sur la figure 1 le sens du courant 1, le vecteur champ magnétique B0 créé par ce courant au centre 0 du solénoïde, les pôles magnétiques de la petite aiguille aimantée placée à l’entrée du solénoïde, et orienter les lignes de champ magnétique à l’intérieur et à l’extérieur du solénoïde.
«
LES
CHAMPS
2.
On mesure, au moyen d'un teslamètre convenablement réglé,
la valeur B du champ magnétique créé par la bobine en différents
po ints de son axe, à l'endroit où se situe la sonde (fig.
2).
La bobine a pour longueur totale L = 40,5 cm.
e
x' R1 ,jl llll lllllllllmi i�I��Milll!, ..
1
te slamè tre
Figure 2-
Les mesures effectuées permettent de tracer la courbe B = f (x) ,
reproduite en figure 3 ci-contre, x étant l'abscisse de la sonde à
partir de O.
Durant ces mesures, l'intensité du courant vaut 5 A.
a) Ces résultats sont-ils en accord avec l'allure du spec tre magné
tique ?
b) Déterminer la longueur de la portion de bobine sur laquelle B
est compris entre B0 (au centre) et 0,9 B0 .
3.
Étude de l'in flu ence de l'in tensité 1
Le solénoïde S1 utilisé ici comporte un nombre total de
spires N = 200 régulièrement réparties sur la longueur totale
L = 40,5 cm.
Le rayon des spires est R = 2,5 cm.
La sonde du
teslamètre est placée en O.
Les mesures de B0 en 0 pour différentes valeurs de 1 sont
rassemblées dans le tablea u suivant :
1 (A) ........
0 0,5 1,
0
1,5
2,0 2,5
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
B0 (m1) ...
0 0,3 1
0,62
0,94 1,
23
1,55
1,87 2,18
2,50 2,82
3,15
Quelle relation existe-t-il entre B0 et 1? Préciser la valeur
numérique de la constante introduite.
Le candida t ut ilisera la méth ode de son choix pour déterm iner
cette relation à par tir des donné es du tablea u précéd ent.
125.
»
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