Flashcards: Champs magnétiques et actions de Laplace — 81 cards

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1Question

Qu'est-ce qu'une ligne de champ magnétique ?

Answer

Une courbe où le champ magnétique est colinéaire en tout point.

2Question

Comment les lignes de champ magnétique bouclent-elles autour d'un courant ?

Answer

Elles bouclent selon la règle de la main droite ou du tire-bouchon.

3Question

À quoi est proportionnel le champ magnétique en un point ?

Answer

À l'intensité qui circule dans le circuit.

4Question

Que signifie une ligne de champ magnétique qui boucle ?

Answer

Qu'un courant traverse la boucle.

5Question

Que vaut le champ magnétique en un point où deux lignes de champ se croisent ?

Answer

Le champ magnétique est nul.

6Question

Quelle est la valeur du champ magnétique à l'intérieur d'un solénoïde infini ?

Answer

Le champ magnétique vaut 9BC_0 n I 9vec e_z9.

7Question

Quelle est la valeur du champ magnétique cre9e9 par un fil infini parcouru par un courant I ?

Answer

Le champ magne9tique vaut 9bc_0 I/(2pi r) 9vec e_theta9.

8Question

Qu'est-ce que l'approximation dipolaire en magne9tisme ?

Answer

C'est l'e9tude du champ e0 des distances r tre8s grandes devant la taille L du syste8me magne9tique.

9Question

Quelle est la formule du champ magne9tique cre9e9 par un dipf4le magne9tique au point P ?

Answer

9vec B(P)=mu_0/(4pi) [3(vec Mb7vec r)vec r - r^2 vec M]/r^59 avec vec r = overrightarrow{OP}.

10Question

Comment se calcule le moment dipolaire magne9tique d'un circuit e0 une maille ?

Answer

Il vaut 9vec M = I vec S9 of9 vec S est le vecteur surface oriente9 selon le courant.

11Question

Quelle est l'ordre de grandeur du champ magne9tique terrestre ?

Answer

Il est d'environ 0,5 gauss, soit 0,5 d7 10^{-5} T.

12Question

Quel est l'ordre de grandeur du champ magne9tique des aimants au ne9odyme ?

Answer

Il est compris entre 0,3 et 1 tesla.

13Question

Quel est l'ordre de grandeur du champ magne9tique d'une IRM ?

Answer

Il est d'environ 6 teslas.

14Question

Quelle est la formule du flux d'un champ vectoriel \(\vec B\) à travers une surface \(\Sigma\) ?

Answer

\(\Phi=\iint_{M\in\Sigma}\vec B(M)\cdot\mathrm d\vec S(M)\).

15Question

Quelle est la valeur du flux magnétique à travers une surface fermée ?

Answer

Le flux magnétique à travers toute surface fermée est nul.

16Question

Qu'est-ce qu'un tube de champ ?

Answer

Une surface fermée formée d'une surface latérale de lignes de champ et de deux surfaces d'entrée et de sortie.

17Question

Que vaut le flux magnétique à travers les surfaces d'entrée et de sortie d'un tube de champ ?

Answer

Ils sont égaux lorsqu'ils sont orientés dans le même sens.

18Question

Comment varie le champ magnétique quand les lignes de champ s'écartent ?

Answer

Le champ magnétique diminue.

19Question

Comment varie le champ magnétique quand les lignes de champ se resserrent ?

Answer

Le champ magnétique augmente.

20Question

Quelle est la formule de la densité volumique de courant ?

Answer

La densité volumique de courant est j(M)=n(M)q(M)v(M).

21Question

Comment calcule-t-on l'intensite9 traversant une surface oriente9e ?

Answer

L'intensite9 est le flux de la densite9 volumique de courant : I=2_Sjb7dS.

22Question

Quelle est la formule de la densite9 surfacique de courant ?

Answer

La densite9 surfacique de courant est j_S=n_Sqv.

23Question

Que de9crit une distribution line9ique de courant ?

Answer

Elle de9crit un courant assimile9 e0 un fil.

24Question

Que de9crit une distribution surfacique de courant ?

Answer

Elle de9crit une nappe de courant.

25Question

Que de9crit une distribution volumique de courant ?

Answer

Elle de9crit des charges en mouvement dans un volume.

26Question

Qu'est-ce qu'un plan de syme9trie pour une distribution de courant ?

Answer

C'est un plan of9 le vecteur courant au point syme9trique est le syme9trique du vecteur initial.

27Question

Qu'impose un plan de syme9trie e0 une distribution de courant ?

Answer

Le courant doit eatre contenu dans le plan.

28Question

Quelle est la formule de la force de Laplace sur un élément de circuit ?

Answer

9da6=I92a692bba692.

29Question

Comment obtient-on la force re9sultante de Laplace sur une branche ?

Answer

En inte9grant I92a692bba692 le long de la branche.

30Question

Comment obtient-on le moment re9sultant de Laplace sur une branche ?

Answer

En inte9grant 92b0AM97bb(I92a692bba692) le long de la branche.

31Question

Quelle est la re9sultante des forces de Laplace pour un circuit ferme9 dans un champ uniforme ?

Answer

Elle est nulle.

32Question

Quelle est la formule du moment re9sultant subi par un circuit ferme9 e0 une maille dans un champ uniforme ?

Answer

9293_L=92_Mbb92.

33Question

Quelle identite9 ve9rifie le double produit vectoriel ?

Answer

92_ubb(92_vbb92_w)=(92_ub792_w)92_v-(92_ub792_v)92_w.

34Question

Quelle est la formule de l'énergie potentielle d'un moment magnétique constant ?

Answer

Elle est donnée par E_{P,L} = -\vec M \cdot \vec B.

35Question

Quel moment subit un dipôle magnétique rigide dans un champ uniforme ?

Answer

Il subit un moment \vec\Gamma_L = \vec M \wedge \vec B.

36Question

Quel est le couple de force résultante sur un dipôle magnétique rigide dans un champ uniforme ?

Answer

Le couple de force résultante est nul.

37Question

Que fait un système magnétique dans un champ magnétique uniforme ?

Answer

Il tend à aligner son moment magnétique avec le champ.

38Question

Dans quels appareils utilise-t-on l'alignement du moment magnétique avec le champ ?

Answer

Dans les boussoles et les moteurs synchrones.

39Question

Quand l’induction apparaît-elle dans un circuit ?

Answer

Lorsqu’un circuit subit une variation de flux magnétique.

40Question

Quelle est la formule de la force électromotrice induite selon Faraday ?

Answer

e = -dΦ/dt avec orientation cohérente entre fem et surface.

41Question

Que dit la loi de Lenz sur l’effet de l’induction ?

Answer

L’induction produit un effet qui s’oppose à la variation du flux.

42Question

Qu’est-ce que l’auto-induction ?

Answer

L’induction due à la variation du propre flux magnétique d’un circuit.

43Question

Comment s’exprime le flux propre d’un conducteur parcouru par I ?

Answer

Φ_propre = L × I où L est l’auto-inductance.

44Question

De quoi dépend l’auto-inductance L d’un conducteur ?

Answer

De la géométrie du conducteur et du milieu.

45Question

Quelle est la tension aux bornes d’une inductance en convention récepteur ?

Answer

u = L × dI/dt.

46Question

Quelle est la formule du flux propre d'un circuit parcouru par I ?

Answer

ϕpropre = LI, où L est l'auto-inductance.

47Question

De quoi dépend l'auto-inductance L ?

Answer

Elle dépend de la géométrie du conducteur et du milieu environnant.

48Question

L'auto-inductance dépend-elle de l'intensité parcourant le circuit ?

Answer

Non, elle ne dépend pas de l'intensité.

49Question

Quelle est la formule de l'auto-inductance d'une bobine longue ?

Answer

L = μ₀N²S/D, avec N spires, section S, longueur D.

50Question

Qu'est-ce que l'induction mutuelle entre deux circuits ?

Answer

C'est l'induction supplémentaire due au flux créé par l'autre circuit.

51Question

Comment s'expriment les flux totaux dans deux circuits couplés ?

Answer

Chaque flux est la somme d'un flux propre et d'un flux mutuel.

52Question

À quoi sont proportionnels les flux mutuels entre deux circuits ?

Answer

Ils sont proportionnels à l'intensité de l'autre circuit.

53Question

Que vaut le coefficient d'induction mutuelle M quand les orientations sont cohérentes ?

Answer

M est égal à M1→2 et M2→1.

54Question

Quelle est la formule des fem induites dans deux circuits couplés ?

Answer

e1 = −L1 dI1/dt − M dI2/dt et e2 = −L2 dI2/dt − M dI1/dt.

55Question

Quelle inégalité vérifie le coefficient d'induction mutuelle M ?

Answer

M est inférieur ou égal à la racine carrée de L1 fois L2.

56Question

Quelle est la formule de la densité d'énergie magnétique dans un champ B ?

Answer

εmag = B²/(2μ₀).

57Question

Quelle est l'énergie magnétique stockée par un dipôle d'auto-inductance L parcouru par un courant I ?

Answer

Emag = 1/2 LI².

58Question

Qu'utilise un transformateur pour transférer la puissance sans contact ?

Answer

L'induction mutuelle.

59Question

Quelle est la formule du rapport de transformation en tension ?

Answer

m = u2/u1.

60Question

Quelle est la formule du rendement d'un transformateur ?

Answer

η = puissance fournie secondaire / puissance reçue primaire.

61Question

Quel rendement a un transformateur idéal ?

Answer

Un rendement égal à 1.

62Question

Quand un transformateur est-il élévateur de tension ?

Answer

Quand m > 1.

63Question

Quelle relation lie le rapport de transformation m aux nombres de spires N1 et N2 ?

Answer

m = N2/N1.

64Question

Pour un transformateur idéal, comment se comparent les rapports tension et courant ?

Answer

m = u2/u1 = i1/i2.

65Question

Quelle condition est supposée pour un transformateur idéal concernant le flux ?

Answer

Un flux commun aux deux bobines.

66Question

Que provoque le mouvement d'un circuit mobile dans un champ magnétique constant ?

Answer

Il fait varier le flux magnétique, créant une force électromotrice (fem).

67Question

Que se passe-t-il si un circuit mobile dans un champ magnétique est fermé ?

Answer

Un courant apparaît et produit une force de Laplace sur le mobile.

68Question

Quelle est la formule liant la puissance fournie à la fem d’induction et la force de Laplace ?

Answer

La puissance est ei = FLv.

69Question

Quelle conversion d'énergie réalise un moteur électrique ?

Answer

Il convertit la puissance électrique en puissance mécanique.

70Question

Quelle conversion d'énergie réalise une génératrice ?

Answer

Elle convertit la puissance mécanique en puissance électrique.

71Question

Quelles sont les principales catégories de machines électromécaniques ?

Answer

Les machines linéaires, synchrones, asynchrones et à courant continu.

72Question

Que combine l’étude d’un circuit mobile ou déformable ?

Answer

Une loi mécanique et une loi des mailles intégrant la loi de Faraday.

73Question

Comment est orientée la force électromotrice dans l’étude d’un circuit mobile ?

Answer

Elle est cohérente avec le vecteur surface.

74Question

Quelle formule modélise le moment des actions de Laplace dans une machine à courant continu ?

Answer

ΓL = Ki

75Question

Quelle formule exprime la fem induite dans une machine à courant continu ?

Answer

e = Kω

76Question

Qu'impose un aimant permanent sur le stator d'une machine à courant continu ?

Answer

Un champ magnétique constant dans l'entrefer

77Question

Que comporte le rotor d'une machine à courant continu ?

Answer

Un rotor conducteur relié à un circuit extérieur

78Question

Quels éléments électriques s'ajoutent en série avec la fem induite dans le modèle électrique d'une machine à courant continu ?

Answer

Une résistance R et une inductance L

79Question

Quand une machine à courant continu fonctionne-t-elle en moteur ?

Answer

Quand le circuit extérieur fournit de l’énergie au rotor

80Question

Quand une machine à courant continu fonctionne-t-elle en génératrice ?

Answer

Quand le rotor fournit de l’énergie électrique au circuit extérieur

81Question

Quelle est la formule du rapport d’impédance vu au primaire d’un transformateur idéal ?

Answer

Zeq = Z/m²

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Test your knowledge with 42 questions on Champs magnétiques et actions de Laplace.

1. Une ligne de champ magnétique est une courbe de l’espace au long de laquelle le champ magnétique est colinéaire en chaque point : comment peut-on caractériser cette propriété ?

2. Près d’un courant électrique, comment les lignes de champ magnétique s’organisent-elles typiquement ?

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