Champ magnétique

Comment créer un champ mag.? définition du champ: espace où une force magnétique s‘exerce sur un aimant ou un objet en fer créé par un aimant permanent (droit, en U, …) aimant a toujours 2 pôles (S, N) – démonstration avec une aiguille aimantée les pôles ne peuvent pas être isolés

Comment le décrire? vecteur champ magnétique B vecteur B – direction de l‘aiguille aimanté, sens de son pôle sud vers son pôle nord l‘unité tesla (T) valeur mesurée par un teslamètre – principe ici comment visualiser un champ magnétique? aiguilles aimantées limailles de fer superposition des champs – B = SBi

Champ magnétique terrestre la Terre se comporte comme un aimant droite qui est incliné d‘environ 10° par rapport à l‘axe de la Terre spèctre magnétique (source: http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_magn%C3%A9tique_terrestre)

Champ magnétique terrestre => lignes de champ ne sont parallèles à la surface EXP: mesure du champ composante verticale et horizontale; BH=20 mT champ influencé par le Soleil - ici

Champ cré par un courant él. I EXP – aiguille aimanté à proximité d‘un fil rectiligne elle est toujours perpendiculaire au fil! lignes de champ et vidéo de l‘expérience sens des lignes – règle de la main droite (pouce – sens du courant, doigts – sens des lignes de champ)

Champ cré par un courant él. II EXP – aiguille aimanté à proximité d‘une bobine (solénoïde) lignes de champ comment B dépend de i ? EXP: On mesure simultanément B et i résultat: B ~ i ! valeur du champ à l‘intérieur B=m0Ni/l m0 – perméabilité du vide(4px10-7 SI)

Forces électromagnétiques I une bobine suspendue à un fil devant un aimant bobine est attirée (ou répoussée) on change le sens du courant – c‘est autrement on change les pôles de l‘aimant – c‘est autrement => le sens de la force dépend du sens du champ magnétique et du sens du courant électrique

Forces électromagnétiques II un fil rectiligne et un aimant en U force exerce vers l‘intérieur ou vers l‘extérieur on change le sens du courant – c‘est autrement on change les pôles de l‘aimant – c‘est autrement => le sens de la force dépend du sens du champ magnétique et du sens du courant électrique règle de la main gauche ou de trois doigts de la main droite valeur: F = Bilsina

Applications pratiques haut-parleur moteur électrique

Le haut-parleur électrodynamique il est constitudé de: un aimant (créé un champ mag. radial) une bobine parcourue par un courant él. qui est placé sur l‘aimant et qui peut vibrer une membrane fixée sur la bobine schéma (source: http://fr.wikipedia.org/wiki/Haut-parleur)

Le haut-parleur électrodynamique principe de fonctionnement courant alternatif passe par la bobine => ses pôles magnétiques varient => elle est alternativement attirée et repoussée par l‘aimant => la membrane fixée à la bobine vibre => comme chaque corps qui vibre, elle produit le son EXP: modèle d‘un haut parleur: une bobine suspendue sur un ressort placé dans un champ magnétique de l‘aimant permanent

Moteur électrique à courant continue est constitué de: un stator – aimant ou électroaimant – qui crée un champ magnétique un rotor – bobine – qui tourne dans ce champ un commutateur qui change le sens du courant dans la bobine

Moteur électrique à courant continue schéma (source: http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A9lectrique) principe de fonctionnement – un applet

Couplage électromécanique moteur x générateur la même composition: stator, rotor on fait tourner par le rotor => une tension apparaît aux bornes du stator => générateur un courant traverse le rotor => il tourne => moteur conversion de l‘énergie mécanique en énergie électrique et réciproquement haut-parleur x microphone la même composition: aimant, bobine un courant traverse la bobine => elle vibre => production du son => haut-parleur une onde sonore arrive sur la membrane (bobine) => la bobine vibre => une tension apparaît à ses bornes (induction électromagnétique) => microphone conversion de l‘énergie mécanique (onde sonore) en énergie électrique et réciproquement