Electro-aimant

[Jemiil0]

Bonjour, je suis un éleve de terminale STI2D mon profess euro de physique ma donné un exercice sir les electro-aimant que je ne compreds pas et que je n'arrive donc pas à résoudre l'énnoncé est le suivant :


Un electroaimant produit une force , qui dépend du champs magnétique B et de sa surface S,telle que

F=B^2/2*micro0*S

Un electroaimant de surface S=25cm^2 produit un champs B(x) à une distance x tel que B(x)=Bo/x^3 avec Bo=0,1T

On dispose d'une masse ferromagnétique m=25kg

À partir de quelle distance l'éllectroaimant Prut-il soulever la masse m

Donné : g=10 m.s^-2

J'ai déjà vais quelque recherche mais la formule que j'ai trouvé tea it diférente de celle donné par l'exo j'ai trouvé

F=1N et P=m*g=25N (celle de la masse ferromagnétique)

Merci d'avance pour votre aide
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
La lettre grecque ‘µ’ s’appelle « mu » et non « micro ».

La formule que vous avez est la force entre la surface d’un aimant ou électroaimant sur un morceau de ferraille plat. Elle est basée sur certaines approximations raisonnables mais n’est valable que si ces conditions sont respectées.
La dépendance de B avec la distance est beaucoup plus dépendante de la géométrie et la formule que vous avez ne mérite pas qu’on la garde en souvenir. Elle n’est valable pour cet exercice.

Le poids d’une masse ‘m’ est m.g. Donc celui d’une masse de 25 kg ne peut pas être 25 N.

Calculez correctement le poids, et la force de l’électroaimant en fonction de la distance. Calculez à quelle distance elles sont égales.
Au revoir.

[Jemiil0]

Petite erreur de ma part la masse est de 2,5 kg

[Jemiil0]

Chose que je ne comprends pas également c'est le faite que lorsque j'applique la formule avec B=0,1
(Peut être une erreur de ma part mais je transforme S de 25cm^2 en 25*10^-6 m2 ) et je trouve un nombre gigantesque qui est donc illogique

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Vous avez déjà deux erreurs :
- Dans la première formule, la surface S est au numérateur et non au dénominateur. Il faut utiliser des parenthèses pour éviter des confusions :
F=(B^2/(2*micro0))*S au lieu de
F=B^2/2*micro0*S

- Votre conversion de cm² en m² est fausse.
A+

[Jemiil0]

Merci beaucoup je vien de capté cela doit faire 25*10^-4 de plus la formule m'est donné par le livre et s est bien au dénominateur (une erreur de leur pars est possible c'est ce que j'ai pensé en regardant sur internet

[obi76]

Il faut juste etre logique. Si la surface de l'aimant est plus grande, la force qu'il exercera sera-t-elle plus faible ou plus grande à votre avis ? pas besoin d'internet pour ça

Par contre niveau unité, elle ne m'a pas l'air bonne cette formule...

[Jemiil0]

Oui mais la taille de l'aimant est donné il fait 25cm^2 ^^ je comprends plus rien

[Jemiil0]

Je pense avoir réussi je vous remercie dans tout les cas car vous m'avez beaucoup

[obi76]

Oui mais la taille de l'aimant est donné il fait 25cm^2 ^^ je comprends plus rien

Si elle faisait 50 cm², la force qu'il exercerai serait plus élevée ou plus faible ?

[Jemiil0]

Si elle fais 50cm^2 sa force serra plus grande à mon avis

[Jemiil0]

En faite si la formule du livre est bonne sa force serra plus faible si c'est celle que ma donné le modérateur alors elle serra plus grande j'ai utilisé la deuxième et j'ai trouvé qu'à 0,9 m l'aimant attiré la masse ferromagnétique

[obi76]

Si elle fais 50cm^2 sa force serra plus grande à mon avis

Donc, plus la surface S augmente, plus a force F augmente. Donc S est nécessairement au numérateur

[LPFR]

En faite si la formule du livre est bonne sa force serra plus faible si c'est celle que ma donné le modérateur alors elle serra plus grande j'ai utilisé la deuxième et j'ai trouvé qu'à 0,9 m l'aimant attiré la masse ferromagnétique

Bonjour.
La formule qu je vous ai donnée est la bonne car je sais la déduire. Et c’est la même que l’on trouve partout, sauf dans la « chose » que vous prenez comme référence.

Mais cette formule n’est valide que dans certaines conditions. Une d’elles est que l’écartement entre les deux surfaces soit très petit devant les dimensions de la surface. Cette condition n’est aps satisfaite avec les données de votre problème.

J’ai fait le calcul et je trouve une valeur plus faible que la vôtre (la moitié, en gros). Mais j’ai pu me tromper
Et tout cas, avec votre valeur ou la mienne, la formule n’est plus valide.
Je pense que la personne qui pondu ce problème n’a pas très bien compris la nature et la validité de la formule.
Au revoir.