Etude du champ magnétique créé par une bobine plate
Matériel :
-
1 bobine plate de rayon R de nombre
de spires N. - 1 multimètre
-
1 alimentation continue (6V, 5A) - 1 Rhéostat
( 10 W, 5A) - 1 interrupteur
I.
Montage
et préparation
Boussole orientée suivant la
composante
du champ magnétique
terrestre
I-1. Réaliser le montage. Lorsque I=0,
orienter correctement la bobine.
I-2. Que se passe-t-il lorsque I
0 ?
Pourquoi ?
I-3. Pour I0, on appelle
a l’angle que fait la boussole avec la direction
Sud-Nord du champ
magnétique terrestre. Dessiner un schéma (vue de dessus)
de la bobine et la boussole. On fera apparaître sa position pour I=0 puis
pour une valeur de I0.
I-4. Sachant que le champ magnétique lié au courant
est dirigé suivant
l’axe de la bobine, représenter sur un schéma, les vecteurs,
,
et l’angle a.
I-5. Déterminer la relation entre tana, BI
et Bh. En déduire l’expression de BI en fonction de tana et Bh
II.
champ magnétique et intensité du courant
II-1. R = 12 cm, N=
1, Bh = 2.10-5T, 
4.p.10-7.
Pour différentes valeurs
de I comprises entre 0 et 4,5A relever a puis calculer tan a et BI.
II-2. Tracer
la courbe BI = f(I). Que peut-on en déduire pour BI ?
II-3. Déterminer le coefficient directeur k de la droite
précédente. Comparer sa valeur à 
.
II-4.Conclure en donnant l’expression de B en fonction de m0, N, R et I.
III.
Vérification de la proportionnalité entre BI et N
III-1. Pour I = 3 A, R = 12 cm.
Mesure a pour
différentes valeurs de N comprises entre 2 et 5, calculer tana et BI.
III-2. Tracer la courbe BI = f(N). Conclure.
IV.
Vérification de la proportionnalité entre BI et 
III-1. Pour I = 3 A, N = 1.
Mesure a pour
différentes valeurs de R. Calculer tana , BI et 1/R.
III-2. Tracer la courbe BI = f(
).
Conclure.