Sup PCSI1 - Exercices de physique Champ magnétique
1 Champ magnétique
1. champ créé par deux fils :
Deux fils électriques rectilignes, très long, sont disposés parallèlement à une distance d = 1,0 cm. On rappelle que le champ électrique créé en un point P par un « fil rectiligne infini » traversé par un courant d’intensité I a un module d’expression : B(P) = µ
o.I/(2πr) où µ
o= 4π.10
-7H.m
-1et r est la distance entre le point P considéré et le fil.
Dessiner l’allure des lignes de champ pour le champ magnétique créé par un fil rectiligne.
Les champs magnétiques étant additifs, en déduire la valeur du module B(P) du champ pour un point P situé exactement à mi-distance entre les deux fils, parcourus par un courant d’intensité I = 10 A :
a) si les fils sont traversés par des courants de même sens ; b) si les fils sont traversés par des courants de sens opposés.
Réponse : a) B = 0 ; b) B = 2. µ
o.I/(2πr) = 8,0.10
-4T.
2. Bobines de Helmholtz et de « Holtz-helm » :
Un système de bobines de Helmholtz est constitué de deux bobines plates de diamètre 2R = 13,6 cm, comportant chacune 320 spires, disposées parallèlement et de façon coaxiale, à une distance d = 6,8 cm = R.
On donne l’expression du champ magnétique créé sur l’axe d’une spire de rayon R et vue sous un angle ϕ depuis le point P de son axe où le champ est évalué :
μ
2