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spire dans un champ magnétique uniforme



  1. #1
    gratouille55

    spire dans un champ magnétique uniforme


    ------

    Bonjour à toutes et à tous,

    Je suis complétement perdu dès le début de cet exercice, est ce que vous pourriez m'aider à démarrer svp ?

    Voici l'énoncé : Une spire plate circulaire de rayon R = 50cm susceptibe de tourner autour d'un axe vertical xx' est plongée dans un champ magnétique uniforme dont le vecteur induction B horizontal a pour intensité B=4*10^-2T
    Le plan de la spire vertical fait avec le vecteur B un angle de 60°.
    Sachant que la spire est soumise à un couple de forces F1,F2 dont le moment est égal à 1.9*10^-1 N.m

    Précisez : -le sens du courant dans la spire
    -l'intensité du courant dans la spire
    -les caractéristiques du vecteur moment magnétique de la spire quand elle est dans sa position stable

    Merci de votre aide

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    gratouille55

    Re : spire dans un champ magnétique uniforme

    Je pense qu'il faut se fier à l'image que j'ai scannée, dans ce cas je dirais :
    => pour le sens du courant j'utilise la régle du bonhomme d'Ampère et l'image de gauche j'en déduis que le courant circule de C pole + à A pole -

    =>pour l'intensité du courant dans la spire puis-je utiliser cette formule :
    moment du couple = intensité du courant * aire spire *valeur du champ magnétique * sinus angle entre le vecteur moment et le vecteur champ magnétique

    et dire qu'à l'équilibre la spire s'oriente selon la somme des deux champs magnétiques Bs et B , à partir de là j'en déduit le vecteur champ total Bt dont la norme serait Bt=B*cos 60 soit

    moment du couple =I*aire spire *B*cos 60*sin 90 d'où I
    Images attachées Images attachées

  4. #3
    LPFR

    Re : spire dans un champ magnétique uniforme

    Bonjour.
    L'énoncé est un peu bizarre
    Il n'y a pas que deux forces mais des forces tout le long de la spire. Et ces forces sont perpendiculaires au champ et à la spire en chaque point.
    Le couple est donné par la somme de tous les moments de toutes ces forces. Et pour ces moments il faut la composante perpendiculaire à l'axe de rotation.
    Donc, le dessin n'est pas bon.
    Il manque toutes les autres forces, ou du moins une, dans le cas général (un endroit quelconque de la spire).
    Êtes-vous sur d'avoir bien transcrit l'énoncé ?
    Car une spire rectangulaire ou carré serait plus facile et plus logique à ce niveau de votre cours. Et l'énonce deviendrait logique.
    Au revoir.

  5. #4
    gratouille55

    Re : spire dans un champ magnétique uniforme

    Oui, j'ai recopié l'énoncé tel quel, en fait j'ai tenté de rédiger une réponse à partir des éléments de mon cours mais sans garantie.

    Le courant circule de C vers A (regle main droite)

    L'intensité M du vecteur moment magnétique de la spire est M = I*S avec S surface de la spire et I intensité du courant.

    Par ailleurs le moment du couple de forces magnétiques s'exercant sur la spire (expression de mon cours..) est :
    moment = M*B*sin alpha avec alpha = angle entre le vecteur induction B et la demi normal ON.

    de là j'en tire I = moment du couple /(S*B*sin alpha) et l'application numérique donne I = 12.1A

    Pour les caractéristiques de vecteur moment magnétique j'ai écrit qu'il a meme direction et meme sens que la demi normale ON, donc perpendiculaire au plan de la spire et est orienté de la face Sud vers la face Nord de la spire.
    Son intensité est M = I*S = 9.5 A m²

  6. #5
    LPFR

    Re : spire dans un champ magnétique uniforme

    Re.
    Si vous pouvez partir de la formule du moment magnétique directement, alors ce n'est pas la peine de parler des forces sur les fils, et encore moins de directions et des forces F1 et F2.
    Il suffit de calculer le produit vectoriel du moment par le champ et vous avez le couple.

    Ce qui me surprend est que vous alliez le droit de partir du moment magnétique de la spire. Alors que ce serait le moment (ou un peu plus tard) de le calculer.
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura

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