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TP : correction - Activité :les actions électromagnétiques exercices Difficulté du chapitre.

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1 TP : correction - Activité :les actions électromagnétiques exercices Difficulté du chapitre

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10 Les actions électromagnétiques 1- la force de Laplace

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12 Les applications Lélectro-aimant Les mémoires magnétiques Le moteur électrique Le haut-parleur Trains en lévitation magnétique Elles sont très nombreuses, voici quelques exemples

13 Electroaimants AMARRAGE PAR ELECTRO-AIMANTS GEANTS

14 Ils permettent de soulever des objets en métal magnétique (ferreux) Electroaimants Souvent spécifiques, toujours très performants, pour un usage intensif. Linéaires Tirants Poussants Traversants Rotatifs A gauche A droite Réversibles Ventouses magnétiques A rupture Spécifiques sur mesure Avec électronique intégrée Montage de sous-ensembles

15 Mémoires magnétiques en informatique Mémoire DISQUE MAGNÉTIQUE Disque à têtes fixes (une tête par piste)

16 le moteur électrique

17 le haut parleur

18 Lévitation Magnétique Dans les années 1960 débutent les études des trains, appelés Maglev ( MAGnetic LEVitation train ) Ils* flottent grâce à la présence d'un champ magnétique * sont propulsés par la force de champs magnétiques * sont ultrarapides (vitesses 550 km/h) * en utilisant une quantité d'énergie minime * sont plus écologiques Mais * leur coût de construction est très élévé Ce moyen de transport encore en cours de développement est un engin très rapide qui néglige toute force de friction.

19 Principe de fonctionnement : deux pôles magnétiques semblables se repoussent tandis que deux pôles magnétiques contraires s'attirent. Sur la base du train, des électroaimants sont installés pour lui permettre de flotter au-dessus des rails métalliques à une distance d'environ 1 cm. Ainsi, le train peut flotter, même s'il n'est pas en mouvement. Pour avancer, des électroaimants sont placés de manière à ce qu'on retrouve sur le côté du train une succession de pôles magnétiques alternés (NSNS…). Les électroaimants sur les rails sont placés de la même manière. Les pôles Nord du train sont alors attirés par les pôles Sud et repoussés par les pôles Nord des rails. Si on inverse le sens du courant qui parcourt les électroaimants des rails, on inverse aussi la polarisation de tous les électroaimants. Les électroaimants à bord du train sont alors attirés vers des électroaimants des rails qui se trouvent un peu plus loin, et le train se déplace. On peut donc propulser le train en faisant parcourir un courant alternatif dans les électroaimants des rails. Trains à lévitation magnétique par éléctroaimants Les Chinois sont les premiers à inaugurer, en janvier 2003, un train à grande vitesse commercial qu'on appelle Maglev ou Transrapid. Ce train, fabriqué par une compagnie allemande, relie le centre-ville de Shanghai à l'aéroport. Il effectue ce trajet d'environ 30 kilomètres en sept minutes seulement.

20 Railway Technical Research Institute Le principe de propulsion du Maglev

21 Pôle sud magnétique Pôle nord magnétique Principe du Maglev

22 le modèle MLX 01 : avec cinq wagons, bat tous les records… 552 km/h principe utilise la force de répulsion existant entre les aimants supraconducteurs du véhicule et des bandes ou bobines conductrices situées dans le rail de guidage. Ces aimants sont faits dun alliage de niobium et de titane. Chacun deux est maintenu à une température constante de -269°C ! Cela permet aux deux aimants de conserver leur état de supraconducteur donc de nopposer aucune résistance au passage du courant électrique. Maglev japonais Trains à lévitation magnétique supraconductrice

23 Résonance Magnétique Nucléaire RMN (Imagerie Médicale) Principe de la RMN Les noyaux des atomes possèdent également un SPIN et donc un moment magnétique. Le moment magnétique du proton (noyau dhydrogène) est environ 2000 fois plus petit que celui de l électron. Dans un champ magnétique B 0, le spin tourne autour de l axe B 0 (précession) comme une toupie inclinée tourne autour d un axe vertical.

24 La fréquence (tours/seconde) de rotation est donnée par: f = / 2 et = B 0 où est appelé rapport gyromagnétique du noyau. Pour le proton à B 0 = 1 Tesla f = 40 MHz (radiofréquence)

25 Lorsquon envoie une onde électromagnétique (radio) sur un système, il y a un pic dabsorption lorsque: fréquence radio = fréquence de précession ( ) On dit qu il y a résonance. Les caractéristiques de la résonance dépendent de lenvironnement chimique, d où IMAGERIE : traitement du signal électrique par linformatique pour le transformer en image.

26 IRM

27 IRM cérébrale fonctionnelle: laire rouge dactivation située dans la région pariétale gauche est obtenue par stimulation sensitive de la paume de la main droite.

28 Les différents contrastes obtenus en écho de spin reposent sur les différences de temps de relaxation longitudinale et transversale quatre tissus

29 exercices Exercice 1 Exercice 2 Exercice 3

30 Difficulté du chapitre Savoir calculer un champ magnétique Savoir superposer des champs magnétiques Savoir déterminer les caractéristiques dun champ magnétique ( règle main droite) Savoir appliquer la loi de Laplace


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