Le champ magnétique – Exercices
Résumé et Points Clés
Résumé de la série d’exercices : Le champ magnétique – Loi de Laplace
Cette série d’exercices pour la 1BAC Internationale Fr. couvre les concepts fondamentaux du champ magnétique et de la loi de Laplace. Les exercices visent à renforcer la compréhension et l’application pratique des principes suivants :
- Définition et représentation du champ magnétique : Le champ magnétique est une grandeur vectorielle notée B. Les exercices demandent souvent de déterminer ses caractéristiques (direction, sens, norme) créé par des aimants ou des solénoïdes en un point donné, et de représenter graphiquement ces vecteurs.
- Superposition des champs magnétiques : Le champ magnétique résultant en un point est la somme vectorielle des champs produits par différentes sources (aimants, solénoïdes, bobines). Plusieurs exercices (Ex. 1, 2, 3, 8) consistent à calculer ce champ résultant, parfois graphiquement, parfois par le calcul.
- Champ créé par un solénoïde : Une formule centrale est B = μ₀ . n . I, où n est le nombre de spires par mètre et I l’intensité du courant. Les exercices (Ex. 4, 6, 7, 9, 10, 12) font appel à cette relation pour calculer l’une des grandeurs (B, I, n, longueur) lorsque les autres sont connues.
- Interaction avec le champ magnétique terrestre : Le champ terrestre (composante horizontale Bh ≈ 2×10-5 T) est souvent pris en compte. Les exercices (Ex. 11, 12, 13) étudient comment le champ créé par un dispositif (bobine, solénoïde) s’ajoute ou s’oppose au champ terrestre, influençant l’orientation d’une aiguille aimantée (déviation d’un angle α).
- Représentations graphiques : Il est essentiel de savoir schématiser les spectres magnétiques, les vecteurs champs et l’orientation des aiguilles aimantées en présence de différentes sources de champ.
Conseils pour l’examen : Maîtrisez la relation du solénoïde et la méthode de composition vectorielle. Entraînez-vous à la représentation graphique à l’échelle. Dans les problèmes faisant intervenir le champ terrestre, identifiez clairement la direction de Bh (Nord-Sud géographique) avant de faire la somme vectorielle. Pour les calculs d’angle de déviation, pensez à utiliser la trigonométrie (tan α = Bsolénoïde / Bterrestre).