Le champ magnétique au laboratoire

[invite8241b23e]

Bonjour à tous !

Je vous soumets une série de questions afin de mieux connaitre les "manipulations" concernant le champ magnétique au laboratoir, n'ayant pas fait de TP de physiqe depûis quelques années maintenant.

1. Comment mesure-t-on le champ magnétique au laboratoire ? Je veux dire, avec quel appareil, et comme ce dernier se présente-t-il et se manipule-t-il ?
2. Pour observer des lignes de champ magnétique, ce que je propose est-il bon : mettre une plaque de verre par dessus un aimant (on peut en prendre de plusieurs formes) et jeter dessus de la limaille de fer. Est-ce suffisant pour observer les lignes, ou faut-il un peu secouer ?
3. On dit que le champ est orienté du sud au nord, c'est bien une simple convention ?
4. Le tesla est-il bien homogène à des A/m² ?

Bonne fin de week-end à tous !
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[invite88ef51f0]

Salut,

Comment mesure-t-on le champ magnétique au laboratoire ? Je veux dire, avec quel appareil, et comme ce dernier se présente-t-il et se manipule-t-il ?

Je connais pas tout ce qu'on peut utiliser, mais il me semble que le plus courant est une sonde à effet Hall.

Pour observer des lignes de champ magnétique, ce que je propose est-il bon : mettre une plaque de verre par dessus un aimant (on peut en prendre de plusieurs formes) et jeter dessus de la limaille de fer. Est-ce suffisant pour observer les lignes, ou faut-il un peu secouer ?

Il faut tapoter un peu pour que les grains puissent bouger jusqu'à s'aligner avec le champ. Sinon les frottements empêchent les grains de se mettre dans la bonne configuration.

On dit que le champ est orienté du sud au nord, c'est bien une simple convention ?

Oui. Je dirais même que c'est la définition du sud et du nord. C'est à rapprocher des signes + ou - pour les charges électriques.

Le tesla est-il bien homogène à des A/m² ?

Non. Un tesla sur un A/m², ça donne un henry.

[mbochud]

Bonjour,

Petite difficulté;
Ce que l’on appelle le pôle nord géographique, est en réalité le pôle qui attire l’extrémité nord de la boussole. En fait c’est le pôle sud de l’aimant que constitue la Terre.

Mesure du champ
L’effet hall est bien la méthode la plus simple. Mais il existe une méthode très fondamentale que j’utilise, qui consiste à faire tourner une bobine dans ce champ à une vitesse précise et mesurer la tension induite. (voir à l’oscilloscope la fréquence et la tension.)

[invite8241b23e]

Je connais pas tout ce qu'on peut utiliser, mais il me semble que le plus courant est une sonde à effet Hall.

Quelqu'un sait comment ça se présente et comment ça s'utilise une sonde à effet Hall ?

Il faut tapoter un peu pour que les grains puissent bouger jusqu'à s'aligner avec le champ. Sinon les frottements empêchent les grains de se mettre dans la bonne configuration.

Quand tu dis "grains" tu parles bien de la limaille ? Parce qu'il m'a semblé croiser une histoire de grains de riz et d'huile...

Non. Un tesla sur un A/m², ça donne un henry.

Merci !!

L’effet hall est bien la méthode la plus simple. Mais il existe une méthode très fondamentale que j’utilise, qui consiste à faire tourner une bobine dans ce champ à une vitesse précise et mesurer la tension induite. (voir à l’oscilloscope la fréquence et la tension.)

Oula, compliqué pour moi !!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Quelqu'un sait comment ça se présente et comment ça s'utilise une sonde à effet Hall ?

Comme un tige avec un machin au bout et deux fils de l'autre côté... C'est suffisamment précis comme description ?

Quand tu dis "grains" tu parles bien de la limaille ?

Oui, oui. Y a un meilleur nom pour chaque élément de limaille ?

[invitedcb29664]

salut,
la sonde à effet HALL est une espèce de règle et au bout tu as film mince (métal semi-conducteur). Le film est placé perpendiculairement à un champ magnétique B, on suppose que les porteurs de charges sont des électrons de charge -e, ils sont soumis à la force de Lorentz
Florentz= -ev^B
(j'ai mis les vecteur en gras..)
Les électrons sont alors déviés et au cours du régime transitoire, il y a accumulation de charges – sur une des faces du ruban tandis qu'il apparaît sur l'autre face un excès de charges +.
Cette districution de charges génère un champ électrique EH , champ de Hall qui crée une tension VH de Hall entre les faces du ruban

j'espère avoir répondu à ta question..
bonne soirée!

[invite8241b23e]

Comme un tige avec un machin au bout et deux fils de l'autre côté... C'est suffisamment précis comme description ?

Je vais plutôt mémoriser ce que me dit soso_capes !

Oui, oui. Y a un meilleur nom pour chaque élément de limaille ?

Comme je te l'ai dit, j'ai eu un doute. Merci à toi !

la sonde à effet HALL est une espèce de règle et au bout tu as film mince (métal semi-conducteur). Le film est placé perpendiculairement à un champ magnétique B

Gloire à toi !! C'est très gentil de m'avoir répondu, et bon courage pour les oraux du CAPES !

[invitedcb29664]

de rien , y faut bien un peu d'entraide pour ce concours si sélectif..

[mbochud]

Bonjour,

Dans l’effet Hall, tel que dit par soso_capes
ev^B = eE = e* V/d ( force magnétique = force électrique)
avec d, distance entre électrodes et v vitesse des électrons.
Donc V_hall= B dv
L’effet Hall n’est pas limité aux semi-conducteurs, mais dans ces derniers il y a beaucoup moins de porteurs et par conséquent pour un courant donné la vitesse de charges est beaucoup plus grande. Cela génère donc une tension hall beaucoup plus grande que dans un conducteur où on doit chercher des microvolts.

Capteur à induction
Cette méthode est en fait plus simple à comprendre (pour les étudiants), mais techniquement moins pratique.
Une bobine placé perpendiculairement à un champ magnétique est traversé par un flux magnétique = B * A _bobine
Quand cette bobine a tait un demi tour sur un axe dans le plan de la bobine , on a crée une variation de flux de 2 .
La tension est bien le taux de variation de flux.
Pour une bobine de N tours et de surface A qui tourne à la fréquence f
La tension générée sera donc NABf 2^1/2