CHAMP MAGNETIQUE CREE PAR UNE BOBINE PLATE

1ère partie : Détermination de B_H, composante horizontale du champ magnétique terrestre

PREPARATION
Une bobine plate d'axe ouest-est, de rayon R, possédant N spires parcourues par un courant I, crée en son centre un champ magnétique B = µ_oNI/2R. Une aiguille aimantée placée en son centre fait un angle a avec la direction sud-nord.
Déterminer l'expression de tana en fonction de B_H, N, I et R.
En déduire l'expression du coefficient directeur k de la droite tan a = f(I).

MANIPULATION
Effectuer le montage suivant. N = 1 ; R = 12 cm



Disposer l'axe de la bobine dans la direction est-ouest.
Pour différentes valeurs de I comprises entre 0 et 5 A, mesurer a, calculer tan a.
Tracer la courbe tan a = f(I).

CONCLUSION
Déterminer le coefficient directeur k de la droite précédente et en déduire B_H.
Comparer avec la valeur théorique B_H = 20 µT.

2ème partie : Variation du champ en fonction du nombre de spires

PREPARATION
La bobine étant disposée comme précédemment, donner l'expression de B en fonction de B_H et de tan a.

MANIPULATION
Effectuer un montage identique avec R = 12 cm et I = 3 A.
Pour différentes valeurs de N comprises entre 2 et 5, mesurer a, calculer tan a et B. On prendra B_H = 20 µT.
Tracer la courbe B = f(N).

CONCLUSION
Conclure quant à la variation de B en fonction de N.

3ème partie : Variation du champ en fonction du rayon des spires

MANIPULATION
Effectuer un montage identique avec N = 1 et I = 3 A.
Pour différentes valeurs de R comprises entre 6 et 12, mesurer ou calculer 1/R, a, tan a et B. On prendra B_H = 20 µT.
Tracer la courbe B = f(1/R).

CONCLUSION
Conclure quant à la variation de B en fonction de R.

Matériel pour

CHAMP MAGNETIQUE CREE PAR UNE BOBINE PLATE

Bobine plate "Jeulin"
Multimètre numérique
Rhéostat 10 W ; 5 A
Générateur 6 V ; 5 A (gris)
Interrupteur simple

merci