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Télécharger PDFExercices sur les Circuits Magnétiques
Exercice 1
On considère un câble de rayon R, de longueur infinie, parcouru par un courant d’intensité I uniformément réparti dans la section du conducteur.
1. À l’aide du théorème d’Ampère, déterminer l’intensité du champ magnétique en un point situé à la distance r de l’axe du câble.
2. Tracer la courbe B(r).
Exercice 2
Un solénoïde comportant N = 1000 spires jointives a pour longueur L = 80 cm. Il est parcouru par un courant d’intensité I.
1. Quelle est l’expression de l’intensité du champ magnétique au centre du solénoïde ?
2. Calculer B si I = 20 mA.
3. Déterminer l’expression de l’inductance L du solénoïde.
4. Avec N = 1000 spires, L = 80 cm et S = 36 cm², calculer L.
5. Le solénoïde est traversé par un courant de 0,5 A. Quelle est l’énergie emmagasinée par le solénoïde ?
Exercice 3
1. Exprimer le flux φ(t) dans une section S du circuit magnétique ci-dessous, constitué d’un tore en matériau ferromagnétique isotrope non saturé de perméabilité magnétique absolue μ, supposée constante. Ce tore présente une section droite S traversée par un flux φ, une longueur de fibre moyenne l et un bobinage de N spires parcourues par un courant i. Le bobinage est supposé sans fuites, c’est-à-dire que tout le flux créé par celui-ci passe dans le tore. La résistance du fil est négligée.
Exercice 4
1. Calculer la longueur moyenne du circuit magnétique lorsque le courant I est de 1,2 A, la perméabilité relative du matériau μr = 3000, le nombre de tours N = 100 et une profondeur de 4 cm.
2. Calculer la section du circuit.
3. Calculer la réluctance du circuit.
4. Calculer le flux magnétique dans le circuit.
5. En déduire le champ magnétique B.
Foire aux Questions (FAQ)
Qu’est-ce que le théorème d’Ampère ? Le théorème d’Ampère relie le courant électrique traversant une surface à la circulation du champ magnétique le long d’un contour fermé. Il permet de calculer le champ magnétique dans des configurations symétriques.
Comment déterminer l’inductance d’un solénoïde ? L’inductance d’un solénoïde est donnée par la formule L = μN²S/l, où μ est la perméabilité magnétique du matériau, N le nombre de spires, S la section du solénoïde et l sa longueur.
Quelle est la différence entre perméabilité absolue et relative ? La perméabilité absolue (μ) est une caractéristique intrinsèque du matériau, tandis que la perméabilité relative (μr) est le rapport entre la perméabilité absolue du matériau et celle du vide (μ₀).