98VIE121 .......Enoncé : FORCE DE LAPLACE

Considérons deux conducteurs parallèles formant un "rail de Laplace" sur lequel peut se déplacer une barre mobile conductrice MN selon le schéma ci-dessous (vue de dessus) .Le générateur a une f.é.m E = 5 V et une résistance interne R = 5 W , la barre MN de longueur totale L= 0.12 m a une résistance négligeable ; elle crée un court-circuit en refermant le circuit entre les deux rails. On place MN dans l’entrefer d’un aimant en U ( de largeur d = 4 cm ) où règne un champ magnétique uniforme de norme B = 0.1 T

 

 

 

 

 

 

1 Expliquez ( et justifiez à l’aide de quelques mots et d’éventuellement un schéma) comment on doit placer l’aimant en U pour obtenir le champ magnétique tel qu’il est représenté sur la figure par le vecteur ,c’est à dire perpendiculaire au plan du schéma (ou des rails) et dirigé vers le haut.

2.Déterminez le sens et l’intensité du courant dans le circuit.

3.Déterminez en direction ,sens et grandeur la force de Laplace agissant sur la barre MN. (aidez vous d’un schéma représentant les vecteurs significatifs )

4.La barre MN se déplace (à vitesse considérée constante) dans le champ magnétique sur une longueur de 6 cm dans le sens impliqué par la force de Laplace.

4.1 Déterminer le flux coupé par la barre

42 En déduire le travail exercé lors de ce déplacement de la barre MN.

5. Quelle est alors la force électromotrice induite dans le circuit si le parcours a lieu en 1ms

Représentez cette force électromotrice e

6 En conclusion , commentez le sens de la force électromotrice induite et les conséquences de son action dans le circuit.