L'induction électromagnétique fait intervenir un inducteur et un induit. Elle consiste en la création par l'inducteur d'une tension dans l'induit appelée tension ou FEM (force électromotrice) induite. I
LE FLUX MAGNÉTIQUE :
a ) Vecteur surface d’une bobine :
Ø Sa direction est la normale au plan de la bobine. Ø Son point de duplication est le centre de la bobine. Ø Son sens est celui dans lequel on progresse lorsqu'on tourne dans le sens d'orientation de la bobine (règle du tire-bouchon) Ø Sa norme est égale N S où N désigne le nombre de spires de la bobine et S la surface d'une spire. REMARQUE : Lorsque la bobine est parcourue par un courant, le sens positif de l'intensité dans la bobine est généralement le sens d'orientation de la bobine. b ) Flux magnétique à travers la bobine :Le flux
q est l’angle entre les
vecteur REMARQUE :
1 : 2 : lorsque le flux est variable on le
note par une minuscule c ) Règle du flux maximum :Une bobine parcourue par un courant et plongée dans un champ magnétique se déplace de façon telle que le flux qui la traverse soit maximal. II FEM INDUITE : (Force électromotrice)
a ) Expression de la fem induite :La FEM induite apparaît dans l’induit tant que le flux varie ; on la représente par un générateur de tension e dans la bobine induite. b ) Représentation de la Fem induite dans une spire :On applique les règles d’orientations suivantes : 1) on choisit un sens d’orientation de la spire (c’est également le sens positif de l’intensité si celle-ci est parcourue par un courant) 2) le sens positif de la FEM est indiqué par une flèche dans le même sens que le sens d’orientation choisi sur la spire. REMARQUE 1 :1 : lorsque j diminue =>d j < 0 et e >0 2 : lorsque j augmente => d j > 0 et e < 0 REMARQUE 2 : Que se passe-t-il si la spire est en circuit ouvert : Loi des Mailles : u -e = 0 => u = e La tension aux bornes de la spire est égale à la FEM induite dans celle-ci. c ) FEM induite dans un conducteur se déplaçant dans un champ magnétique :e est la FEM apparaissant dans un conducteur rectiligne longueur l se déplaçant à la vitesse v dans un champ magnétique uniforme B ; Dans le cas où REMARQUE :
Lorsque III
COURANT INDUIT :
a ) Courant induit ;Ø Dans un inducteur : lorsque la bobine est dans un circuit fermé et qu’elle est le signe d’une FEM induite celui-ci fait circuler un courant induit dans la bobine. Ø Dans une masse métallique : Toute masse métallique en mouvement dans un champ magnétique est le siége de courants induits appelé courants de FOUCAULT : ces courants ont pour effet d’échauffer le matériau métallique. b ) Loi de LENZ :Définition : le courant induit, par ses effets, s’oppose à la cause qui lui a donné naissance. |
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