Exercice n°1
On dispose d’une bobine de 10 cm de diamètre, elle est constituée d’un enroulement de 50 spires. Elle est initialement placée dans un champ magnétique, produit par un aimant, parallèle à l’axe de la bobine. B = 15 mT.
1. Déterminer la surface de cette bobine en m².
2. Calculer le flux f1 qui traverse la bobine dans ces conditions.
3. On fait faire à la bobine un demi-tour, calculer le flux f2 qui traverse maintenant la bobine.
4. La durée du demi-tour a été Dt = 5 ms, en déduire la valeur absolue de la force électromotrice d’induction, e, qui est apparue dans la bobine.
5. Quelle est le nom de l’application principale de l’induction électromagnétique, et à quoi sert-elle ?
6. Dans le cas de l’expérience décrite dans cet exercice, qui est le rotor et qui est le stator ?
Corrigé
1. On a S = p.R² avec R=d/2 = 5.0 10-2 m soit S = 7.9 10-3 m².
2. f1 = N.B.S cosa1. Ici a1 = 0 car 
et 
sont colinéaires. Donc f1 = 5.9 10-3
Wb.
3. La
bobine ayant fait un demi-tour, est maintenant dans l’autre sens et forme un
angle de a2
= 180° avec 
f2 = N.B.S cosa2 = - 5.9 10-3 Wb.
4. On
a |e| = 
avec DF = F2-F1
= -1.2 10-2 Wb etDt
= 5 10-3 s soit e = 2.4 V
5. L’application principale de l’induction électromagnétique est l’alternateur, qui sert à produire un courant alternatif à partir d’énergie mécanique. Il s’agit d’un élément essentiel des centrales électriques.
6. Le rotor est en rotation, dans le cadre de cet exercice il s’agit de la bobine, et le stator est statique, il s’agit ici de l’aimant.