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SOMMAIRE : INTRODUCTION : ………………………………………………………………02 I. Objectifs : ……………………………

SOMMAIRE : INTRODUCTION : ………………………………………………………………02 I. Objectifs : …………………………………………………………….03 II. Définition : ……………………………………………………………03 III. Mise en évidence du phénomène : ……………………….03 1. Dispositif expérimental : ……………………………………03 2. Description du protocole expérimental et observations : ……………………………………………………03 3. Schéma : ……………………………………………………………04 4. Interprétation : …………………………………………………05 5. Résultats : ………………………………………………………05 CONCLUSION : ………………………………………………………………….07 Bibliographie : ………………………………………………………………….07 Problèmes rencontrés : …………………………………………………….08 REMERCIEMENTS : ……………………………………………………………08 [NOM DE L’AUTEUR] 1 INTRODUCTION : L’induction électromagnétique est un phénomène conduisant à l’apparition d’une force électromotrice dans un conducteur électrique soumis par un flux de champ magnétique variable, pouvant engendrer un courant électrique dans ce conducteur. D’une manière générale dans ce phénomène, on constate un transfert d’énergie entre une source et un objet en l’absence de tout contact physique. Ce phénomène est provoqué par l’exposition d’un matériau conducteur à un champ électromagnétique variable c’est le cas d’une bobine et d’un aimant. Certes il existe un autre phénomène appelé auto-induction. Comment pouvons-nous mettre en place ce phénomène ? Comment peut – on expliquer ce phénomène ? Quelle est la différence entre ce phénomène et celui d’induction électromagnétique ? [NOM DE L’AUTEUR] 2 I. Objectifs : Les objectifs de cette manipulation sont les suivants : Mettre en évidence le phénomène d’auto-induction Expliquer en quoi il consiste Etablir la différence entre ce phénomène et le phénomène d’induction électromagnétique II. Définition : Nous partons du fait que nous ne savons pas exactement ce que c’est que l’auto-induction. Mettons en évidence ce phénomène pour en tirer la signification brève III. Mise en évidence du phénomène : 1.Dispositif expérimental : Pour cette manipulation, nous aurons besoin de : Un générateur de tension continue G Une bobine réelle d’inductance L et de résistance interne r Deux lampes identiques L1 et L2 Un résistor de résistance R Un fusible et un interrupteur K [NOM DE L’AUTEUR] 3 2.Description du protocole expérimental et observations : Branchons en parallèle 03 branches , dont chacune contient respectivement le générateur G en série avec l’interrupteur K et le fusible ; la bobine en série avec la lampe L1 ; et le résistor R en série avec la lampe L2. Lorsqu’on ferme l’interrupteur K la lampe L1 s’allume progressivement ( avec un léger retard ) alors que la lampe L2 s’allume instantanément 3.Schéma expérimental : [NOM DE L’AUTEUR] 4 L1 (L,r) L2 R E (K) I 4.Interprétation : Lorsqu’on ferme l’interrupteur K, le courant traverse la bobine est croissant. Le passage de ce courant entraine la création par la bobine d’un champ magnétique variable ou champ propre. Le bobine se se trouvant à l’intérieur du champ magnétique qu’elle a créé, embrasse son flux magnétique propre et crée une f.é.m d’induction donc un courant induit. Ici, la bobine joue le rôle d’inducteur car elle crée son propre champ magnétique variable et joue également le rôle d’induit car elle est parcourue par le courant induit qu’elle a créé par variation de flux magnétique. Le retard d’allumage dans la lampe L1 peut s’expliquer : En effet le courant induit créé respecte la loi de Lenz c’est-à-dire qu’il s’oppose à la cause qui lui a donné naissance. Or la cause qui lui a donné naissance est le courant issu du générateur, donc par analogie, le courant induit s’oppose au courant qui arrive vers la lampe L1 et entraine un retard d’arrivée du courant dans la lampe L1. Du coup, la lampe L1 s’allume progressivement à cause du courant induit créé par la bobine 5.Résultats : Le couranti qui parcourt la bobine crée un champ magnétique variable ou champ propre nommée⃗ B p(t). Le flux de ⃗ B p(t) à travers une surface S vaut alors : ϕ(t )=Li(t ) Notre bobine est un solénoïdede longueurl et composé de N spires de rayons R. Le champ magnétique à l’intérieur de la bobine vaut : ⃗ B p(t)=μₒ N l i(t)⃗ ez [NOM DE L’AUTEUR] 5 Le flux propre total vaut alors ϕ p (t )=N ϕ0=NSB (t )=NSμₒ N l i (t)=¿ Li(t) L’inductance de la bobine vaut alors : L=NSμₒ N l =μₒ N 2S l En utilisant la loi de Faraday, on obtient la f.é.m induite : e=−dϕ dt =−d ϕ p dt =−L di dt La bobine est donc équivalente à un générateur de Thevénin de f.é.m e i i u=L di dt e=−L di dt Approche énergétique : On considère un générateur délivrant une tension uget une intensite i(t) dans une bobine contenant une résistance ret une inductance L . On a : ug=ri+L di dt ⇒ugi=r i 2+ d dt ( 1 2 Li 2) On a : [NOM DE L’AUTEUR] 6 P j=r i 2 la puissance reçue par la résistance interne de la bobine (dissipée par effet Joule) Pmag= d dt ( 1 2 Li 2) la puissance magnétique stockée par le circuit (sous l’effet du phénomène d’auto-induction) Pg=ugi=Pmag+P j la puissance fournie par le générateur On définit donc l’énergie magnétique stockée grâce dans le champ magnétique dû aux phénomènes d’auto-induction par la relation Pmag=d Emag dt et donc il en vient : Emag=1 2 Li 2=1 2 ϕp 2 L CONCLUSION : Le phénomène d’auto-induction est un phénomène par lequel le conducteur électrique parcourue par le courant s’auto-induit c’est à dire il crée un champ magnétique variable et crée un courant induit en bref il joue le rôle d’inducteur et d induit contrairement à l’induction électromagnétique, lors de l’induction celui qui crée le champ magnétique variable n’est pas celui qui crée le courant induit on a un inducteur et un induit différent c’est là qu’ est la différence entre l’induction et l’auto-induction Bibliographie : www.mchampion.fr http://blog.ac-versailles.fr [NOM DE L’AUTEUR] 7  La difficulté à trouver les différents composants du circuit sur le marché : Cas particulier de la bobine  La faible connaissance des caractéristiques de certains composants : Cas de l’inductance de la bobine, nombre de spires, résistivité  Nous avons eu du mal à appliquer les calculs théoriques des grandeurs mises en évidence dans le montage o Champ magnétique o Puissance électrique o Puissance magnétique Au terme de cet exposé, nous tenons à remercier particulièrement :  M. Le Directeur de l’ENSPD Pr. RUBEN MOUANGUE  Nos responsables : o Dr. YAKADA o M. CHEUNTEU FANTAH Cyrille o M. NGANGMO Cédric [NOM DE L’AUTEUR] 8 Problèmes rencontrés Remerciements uploads/Litterature/ expose-tp-physique.pdf