TPn°14

Etude du champ magnétique créé  par un solénoïde

 

Matériel :

-         1 solénoïde à nombre de spires variable                                          - 1 Teslamètre

-         1 alimentation continue (6V, 5A)                                                     - 2 multimètres

-         1 Rhéostat ( 10 W, 5A)                                                                  - 1 interrupteur

 

I.                   Montage

 

II.                Champ magnétique et intensité dans la bobine

 

II-1. Choisir N  = 200 spires (bornes rouges).

II-2. Mesurer la longueur l du solénoïde.

II-3. Placer la sonde à effet Hall au centre de la bobine de façon à ce qu’elle soit perpendiculaire au

champ magnétique. Brancher le voltmètre sur le teslamètre. Lorsque le champ magnétique est nul,

régler le zéro sur le calibre le plus sensible.

II-4. Réaliser le montage.  Relever la valeur du champ magnétique B au centre du solénoïde pour différentes valeurs de I comprises entre 0 et 4,5A.

II-5. Tracer la courbe B = f(I).

II-6. Déterminer l’équation de la courbe tracée.

II-7. Comparer cette équation à l’équation  avec 4.p.10^-7.

II-8. Conclure.

 

 

III.             Validité de l’expression de B en fonction de I

 

III-1. Pour I = 3 A, tracer la courbe B = f(x) où x est la distance entre le centre du solénoïde et la sonde à effet Hall.

III-2. Pour quelles valeurs de x peut-on considérer que B est constant ?

III-3. Conclure quant à la validité de l’expression précédente : .

 

 

 

IV.              Propriété du rapport pour un solénoïde

IV-1. Pour I = 3 A, mesurer B pour différentes valeurs de N comprises entre 40 et 200 spires (4 au minimum). Remarque : le nombre de spires doit être égal de chaque côté du centre du solénoïde.

IV-2. Que constatez-vous ?

IV-3. Sachant que , que peut-on en déduire du rapport d’un solénoïde ?

IV-4. Vérifier le résultat précédent en mesurant pour les différentes valeurs de N précédentes la longueur l du solénoïde et en calculant le rapport.