Physique-Chimie · term

Électricité et magnétisme

Ce que tu dois retenir

Chapitre 1 — Le champ électrique \(\vec{E}\)

Le champ électrique est la force par unité de charge, il s'exprime en V/m.

Chapitre 2 — Le champ magnétique \(\vec{B}\) et la force de Lorentz

Une charge en mouvement dans un champ magnétique subit une force perpendiculaire à sa vitesse et au champ.

Chapitre 3 — Loi de Faraday et flux magnétique

Toute variation de flux magnétique à travers un circuit induit une force électromotrice.

Chapitre 4 — Alternateur et transformateur

L'alternateur convertit l'énergie mécanique en énergie électrique par induction.

Teste-toi

1. Quelle est l'unité du champ électrique ?

AA. Tesla (T)
BB. Volt par mètre (V/m)
CC. Weber (Wb)
DD. Ampère par mètre (A/m)
Voir la réponse

Réponse : B — B. Volt par mètre (V/m)

Le champ électrique E s'exprime en V/m (ou N/C). Le tesla est l'unité du champ magnétique.

2. La force de Lorentz sur une charge q en mouvement dans un champ magnétique B est :

AA. F = qE
BB. F = qvB
CC. F = q(v × B)
DD. F = q(E + v × B)
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Réponse : D — D. F = q(E + v × B)

La force de Lorentz complète inclut la composante électrique et magnétique : F = q(E + v × B).

3. Quelle loi exprime la f.é.m. induite en fonction de la variation du flux magnétique ?

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

La loi de Faraday s'écrit e = -dΦ/dt. La loi de Lenz précise le signe négatif.

4. Dans un transformateur idéal, si le nombre de spires au secondaire est double de celui au primaire, la tension secondaire est :

AA. Égale à la tension primaire
BB. Double de la tension primaire
CC. Moitié de la tension primaire
DD. Nulle
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Réponse : B — B. Double de la tension primaire

Le rapport de transformation est N2/N1, donc si N2 = 2 N1, la tension secondaire est double.

5. Quelle est l'unité du flux magnétique ?

AA. Tesla (T)
BB. Weber (Wb)
CC. Henry (H)
DD. Volt (V)
Voir la réponse

Réponse : B — B. Weber (Wb)

Le flux magnétique Φ s'exprime en weber (Wb). 1 Wb = 1 T·m².

6. La loi de Lenz indique que le courant induit :

AA. Renforce la variation de flux
BB. S'oppose à la variation de flux
CC. Est proportionnel à la résistance
DD. Est indépendant du flux
Voir la réponse

Réponse : B — B. S'oppose à la variation de flux

Le courant induit crée un champ magnétique qui s'oppose à la variation du flux qui lui a donné naissance.

7. Dans un alternateur, la f.é.m. induite est maximale lorsque :

AA. Le plan de la bobine est parallèle au champ B
BB. Le plan de la bobine est perpendiculaire au champ B
CC. La bobine est immobile
DD. Le flux est maximal
Voir la réponse

Réponse : A — A. Le plan de la bobine est parallèle au champ B

La f.é.m. est proportionnelle à la variation du flux. Elle est maximale quand le flux varie le plus vite, c'est-à-dire quand la bobine est parallèle au champ (flux nul mais variation maximale).

8. Quel dispositif convertit l'énergie mécanique en énergie électrique par induction ?

AA. Moteur électrique
BB. Transformateur
CC. Alternateur
DD. Électroaimant
Voir la réponse

Réponse : C — C. Alternateur

L'alternateur utilise l'induction pour produire de l'électricité à partir d'un mouvement mécanique.

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