Exercice n°2

On dispose d’un aimant droit et d’un solénoïde de 80 cm de long qui comporte 200 spires.

1. Représenter le spectre magnétique de l’aimant ainsi que des vecteurs champs magnétiques et des boussoles aux points A, B et C du schéma. Le champ magnétique généré par cet aimant est-il uniforme ?

2. Le solénoïde est inséré dans un circuit électrique. Il est parcouru par un courant d’intensité I = 2.0 A. Représenter le spectre magnétique de ce solénoïde ainsi que des vecteurs champs magnétiques et des boussoles aux points A, B et C du schéma. Le champ magnétique généré par ce solénoïde est-il uniforme ?

3. Déterminer l’intensité du champ magnétique généré en A.

Corrigé

1. Le champ magnétique généré à l’extérieur d’un aimant droit n’est pas uniforme : les vecteurs champs magnétiques n’ont pas tous même direction, même sens et même intensité. On peut également le justifier en disant que les lignes de champ ne sont pas des droites parallèles.

Les vecteurs champs magnétiques, représentés en rouge, sont tangents aux lignes de champ.

2. Le champ magnétique généré par ce solénoïde n’est pas uniforme à l’extérieur du solénoïde mais il l’est à l’intérieur : les lignes de champ sont des droites parallèles. On trouve le sens du champ magnétique au centre du solénoïde grâce à la règle du tire-bouchon. On en déduit ensuite le sens des lignes de champ et des vecteurs champs magnétiques qui leur sont tangents.

3. B = = = 6.3 10^-4 T.