Physique-Chimie · term

Électricité et magnétisme

Ce que tu dois retenir

Chapitre 1 — Champ électrique et champ magnétique

Toute charge en mouvement produit un champ magnétique, reliant ainsi électricité et magnétisme.

Chapitre 2 — Action d'un champ magnétique sur une charge

La force magnétique est toujours perpendiculaire à la vitesse, elle ne travaille pas et modifie seulement la direction du mouvement.

Chapitre 3 — Induction électromagnétique

Toute variation de flux magnétique induit une tension : c'est le principe de la dynamo et du transformateur.

Chapitre 4 — Applications et unification

L'électromagnétisme unifie électricité, magnétisme et optique, et sous-tend la plupart des technologies modernes.

Teste-toi

1. Quelle est l'unité du champ magnétique dans le Système International ?

AA. Tesla
BB. Gauss
CC. Weber
DD. Henry
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Réponse : A — A. Tesla

Le tesla (T) est l'unité SI du champ magnétique. Le gauss est une ancienne unité (1 T = 10⁴ G).

2. Une particule chargée immobile dans un champ magnétique subit-elle une force magnétique ?

AA. Oui, toujours
BB. Non, car v=0
CC. Oui, si le champ est uniforme
DD. Cela dépend de la charge
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Réponse : B — B. Non, car v=0

La force magnétique est F = q v × B, donc si v=0, la force est nulle.

3. Quelle loi explique que le courant induit s'oppose à la variation du flux magnétique ?

AA. Loi de Faraday
BB. Loi de Lenz
CC. Loi d'Ohm
DD. Loi de Coulomb
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Réponse : B — B. Loi de Lenz

La loi de Lenz précise le signe de la f.é.m. induite : le courant induit crée un champ qui s'oppose à la variation du flux.

4. Un alternateur convertit :

AA. énergie électrique en mouvement
BB. mouvement en énergie électrique
CC. courant continu en courant alternatif
DD. tension en champ magnétique
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Réponse : B — B. mouvement en énergie électrique

Un alternateur utilise l'induction pour transformer l'énergie mécanique (rotation) en énergie électrique.

5. Calcul : une charge q=1,6×10⁻¹⁹ C se déplace à v=10⁶ m/s perpendiculairement à B=0,5 T. Force magnétique ?

AA. 8×10⁻¹⁴ N
BB. 1,6×10⁻¹³ N
CC. 3,2×10⁻¹³ N
DD. 0 N
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Réponse : A — A. 8×10⁻¹⁴ N

F = q v B = 1,6×10⁻¹⁹ × 10⁶ × 0,5 = 8×10⁻¹⁴ N.

6. Quel dispositif n'utilise pas l'induction électromagnétique ?

AA. Transformateur
BB. Moteur à courant continu
CC. Plaque à induction
DD. Dynamo
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Réponse : B — B. Moteur à courant continu

Un moteur à courant continu utilise principalement la force de Lorentz, pas l'induction (même si une f.c.é.m. induite apparaît en rotation, son principe premier est la force magnétique sur un courant).

7. La règle de la main droite pour la force de Lorentz sur une charge positive donne la direction de :

AA. v × B
BB. B × v
CC. E + v
DD. v + B
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Réponse : A — A. v × B

La force magnétique est q(v × B), donc le produit vectoriel v × B donne la direction pour une charge positive.

8. D'après la loi de Faraday, la f.é.m. induite est proportionnelle à :

AA. la valeur du flux magnétique
BB. la variation du flux magnétique par unité de temps
CC. l'intensité du courant
DD. la résistance du circuit
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Réponse : B — B. la variation du flux magnétique par unité de temps

e = -dΦ/dt, donc la f.é.m. est proportionnelle au taux de variation du flux.

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