ANNEE 2019-2020 DEPARTEMENT DE PHYSIQUE
FILIERE SMI – S4 Prof. A. Rachadi
A B C D
⃗
TRAVAUX DIRIGES – Electromagnétisme dans le vide SERIE 3
EXERCICE 1
1. Démontrer que le travail de la force de Lorentz exercée par un champ magnétique sur une particule chargée est nul.
2. On considère une particule de charge et de masse qui rentre dans une zone où règne un champ magnétique ⃗ ⃗ avec une vitesse ⃗ ⃗ à la position initiale , 0,0 .
a. En applicant le pricipe fondamental de la dynamique que vous projetez sur les axes , et , obtenir trois équations pour les composantes de vitesse.
Utiliser la grandeur
b. Démontrer que le module de la vitesse ‖ ⃗‖ est contant durant le mouvement de la prticule.
c. Commenter le résultat vis-à-vis de la question 1.
EXERCICE 2
Soit un fil parcouru par un courant d’intensité . Le fil est formé par deux segments linéaires et de même longueur et
un demi cercle de rayon contenus tous dans un plan (P). On applique sur le fil un champ magnétique uniforme ⃗
perpendiculaire au plan (P).
1. Déterminer la force de Laplace exercée sur le fil.
2. Commenter le résultat
EXERCICE 3
On considère un fil conducteur supposé infini parcouru par un courant constant.
a) A partir des invariances et des symétries dans un système de coordonées approprié, déterminer les dépendedance et la direction du champ magnétique
⃗ .
a) Calculer le champ électrique B⃗ M par le théorème d’Ampère.
EXERCICE 4
Soit une bobine très longue (solénoide de longueur #) constituée de $ spires ;
1. Déterminer par des arguments de symétrie, la direction du champ magnétique en tout point M.
2. On suppose que le champ est nul à l’extérieur du solénoide, déterminer le champ
⃗ à l’intérieur du solénoide à l’aide du théorème d’Ampère.
EXERCICE 5
On considère un fil conducteur de forme cylindrique de rayon supposé infini parcouru par un courant constant et ayant une densité %⃗ & ⃗ uniforme dans le cylindre.
3. Déterminer la relation entre & et .
4. A partir des invariances et des symétries dans un système de coordonées approprié, déterminer les dépendances en variables et la direction du champ magnétique ⃗ .
5. Calculer le champ électrique B⃗ M par le théorème d’Ampère.
6. déterminer les dépendances en variables et la direction du potentiel vecteur
⃗ .
7. Calculer ⃗ en tout point de l’espace sachant qu’il est nul à la surface du cylindre.
