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En fait, quand on résout graphiquement le problème, on utilise les vecteurs et les imaginaires sans s’en rendre compte.
Un nombre complexe est un nombre qui peut s’écrire sous la forme a+ib, où a et b désignent des nombres réels et le symbole ‘’ i ou j ’’ vérifie l’équation i2 = j2 = -1.
Le plan des imaginaires.
Il possède 1 axe vertical qui exprime les nombres imaginaires et un axe horizontal qui exprime les nombres réels. Donc les 2 axes sont perpendiculaires.
ex) z = 2+3i.
Le module de (2+3i) = la longueur du vecteur vert et on y retrouve bien la diagonale d’un triangle rectangle de Pythagore.
Le module de (2+3i) = racine carrée de (22+32) = racine carrée de (4+9) = racine carrée de 13 = 3,6.
L'angle entre le vecteur vert et l'axe des réels -> arctg = côté opposé / côté adjacent.
arctg b / a = arctg 3 / 2 = = arctg 1,5 = 56,3° d'angle ou bien 0,983 rad.
car 1 rad = 360 /(2*pi) = 57,296° d'angle.
(2+3i) = le module est 3,6 et l'angle est de 56,3°. (2+3i) = 3,6 < 56,3°.
Tout nombre complexe peut s'exprimer avec son module et son angle.
Dans un cercle trigonométrique Pythagore -> (cos x)2+ (sin x)2 = 12 = e0.
Or eix = cos x + i*(sin x) et eJx = cos x + J*(sin x), possible mais uniquement avec des angles exprimé en radians. z = (2+3i) =|z| * (cos x + i*(sin x)) -> 3,6 * (cos 0,983 + i*sin 0,983) = 3,6*e0,983i. Le sens + de l'angle est l'inverse des aiguilles d'une montre.
Ici petit z est un nombre imaginaire (a+bi) et il ne faut pas confondre avec une impédance grand Z.
Avec des condensateurs, des résistances et des selfs, on peut faire des filtres de fréquences.
On aura besoin de la notion du db.
Le décibel
La base 10
100 = 10*10 = 102.
log(100) = log ( 102 ) = 2.
anti-log(2) = 102 = 100.
102 = 100.
La base e
7,389 = e*e = e2.
ln(e2) = 2.
anti-ln(2) = e2 = 7,389.
e2 = 7,389.
On part d’une échelle linéaire de raison (+ 1) et d’une échelle logarithmique en base 10 de raison (* 10).
Et l’on passe de l’une à l’autre.
Il faut retenir que le log(10) 0 → n’existe pas.
Il faut retenir que le ln(e) 0 → n’existe pas.
Il faut retenir que le log(10) 1 = 0
Il faut retenir que le ln(e) 1 = 0
Et voilà vous pouvez passé d’une échelle à l’autre.
La base 10
Le log(10) 2 = 2, c’est le logarithme en base 10 de 2.
Le ln (e) 2 = 2, c’est le logarithme en base e de 2.
log(b) xn = n log(b) x.
des exemples,
avec log 1 = 0
avec log 2 = 0,3
avec log 3 = 0,477
avec log 5 = 0,7
avec log 7 = 0,846
avec log 10 = 1
avec log 12 = 0
avec log 105 = 5.
Graham Bell
Bell en 1900 présente alors son unité le Bell.
1 Bell = log (P2/P1). Avec P2 une puissance donnée et P1 une puissance de référence.
0 Bell = log 1 avec P2=P1.
0,3 B = log 2 avec P2 = 2*P1.
1 B = log 10 avec P2 = 10*P1.
2 B = log 100 avec P2 = 100*P1.
Le décibel est le dixième du Bel.
0 dB = 10 log 1 avec P2=P1.
3 dB = 10 log 2 avec P2 = 2*P1.
10 dB = 10 log10 avec P2 = 10*P1.
20 dB = 10 log100 avec P2 = 100*P1.
Donc,
1dB = 10 log P2/P1.-> P2/P1 = 1,2589.
40 dB est un rapport de 104 entre les signaux P2 et P1.
Car c’est égale 10 log(104) = 10*4 = 40.
On définit la fréquence de coupure à - 3db. Quand Ps / Pe = 1/2.
Quand la puissance de sortie vaut la 1/2 de la puissance de l'entrée.
10*log (1/2) = 10*(log 1-log 2) = 10* (0 - 0,3) = - 3db.
Ps = Us2 /R et Pe = Ue2 /R et Ps / Pe = 1/2 = Us2 / Ue2. Re = Rs, si la puissance est adaptée.
Us2 / Ue2 = 1 / 2 -> Us / Ue = racine carrée de 1/2 = 1/ (racine de 2) = (racine de 2) /2 = 0,7071.
La fréquence de coupure est à -3 db quand la tension de sortie sera à presque 70 % de la tension d'entrée.
On aura un atténuateur !
Et si Us2 / Ue2 = 2 / 1 -> Us / Ue = racine carrée de 2 = 1,4142.
La fréquence de coupure est à +3 db quand la tension de sortie sera à presque 70 % de la tension d'entrée.
On aura un amplificateur !
On peut dire que l'on aura -6 db quand la tension de sortie sera la moitié de la tension d'entrée.
10*log (1/2)2 = 20 *(log (1/2)) = 20 * (log 1 -log 2) = -20 log (2) = -6 db.
Gain en tension = 14,16 / 2 = 7,08 -> 2 mV à l'entrée va devenir 2*7,08 mV= 14,16 mV à la sortie.
Pour un filtre RC.
La fréquence de coupure s’exprime en db, lorsque P2/P1 = 1/2.
Les db = 10 log(1/2) = 10 log 1 -10 log 2 = -10 log 2 = - 3 db avec p une puissance (en watts).
La fréquence de coupure est à -3 db quand la tension de sortie sera à presque 70 % de la tension d'entrée.
La fc = 1 / (2*π*RC). Si R = 1k et C = 10 uF alors
fc = 1 / (2*π*103*10*10-6) = 1 / (2*π*10*10-3) = 1 / (2*π*10-2)
fc = 102 / (2*π) = 100 / 6,28 = 15,915 Hz. Et ω0 = 1/RC = 100 rad /s = pulsation propre.
La fc = 1 / (2*π*RC). Si R = 1k et C = 10 nF alors
fc = 1 / (2*π*103*10*10-9) = 1 / (2*π*10-5) = 105 / (2*π) = 15,9 kHz.
Et ω0 = 1/RC = 1/103*10*10-9 = 100 000 rad /s = pulsation propre.
La fc = 15,9 kHz. Vous voyez qu’à – 3 db, on est assez proche de l’asymptote horizontale située à 0 db.
L’asymptote oblique est de -20 db pour une décade (10).
Une décade vaut 10*( ω / ω0 ) graduations. L’axe horizontal est gradué avec une échelle logarithmique de ( ω / ω0 ). A la fréquence de coupure, on a 1 unité de graduation sur l’axe logarithmique horizontal car ( ω0 / ω0 ).
L’asymptote oblique est de -20 db pour une décade, elle part à la fréquence de coupure projetée sur l’asymptote horizontale et s’en va vers – 20 db qui se trouve à 10*( ω / ω0 ) qui est en fait 1 décade.
Les impédances en alternatif
L'impédance en alternatif est U=R*I et R = U/I pour une résistance nommée R.
Les impédances, c'est u(t) / i (t) = des ohms.
On va considérer que les condensateurs et les selfs sont parfaits.
Pour les condensateurs les impédances sont de signe négatif car = 1/JωC.
et 1/JωC = - J /ωC = Zc.
Pour les selfs (bobines) les impédances sont de signe positif car = JωL = ZL.
L'impédance d'une résistance vaut R = ZR.
L'impédance = Z = R + (JωL - J /ωC) = 3-2J. -> Pythagore -> racine carrée de ((3*3)+(2*2)) = racine carrée de 9+4 = racine carrée de 13 = 3,6 ohms. Avec un déphasage - arc tg = 2/3 = - 33,7 °. Pour le graphe ci-dessus.
Les impédances, c'est u(t) / i (t) = des ohms.
La réactance inductive = ωL = XL.
La réactance capacitive = 1 / ωC = Xc.
Voici un exercice)
Utot (Pythagore) = racine carrée de 32+52 = 9+25 = 34 -> racine carrée de 34 = 5,83 V.
Zt = Utot / I = 5,83 /5 = 1,17 ohm.
R = U/I = 3/5 = 0,6 ohm. PR = U*I = 3*5 = 15 watts.
Et = ω = 2*pi*60 = 120*pi = 377 rad /s.
ωL = XL = UL / I = 5 / 5 = 1 ohm.
ωL = 1. -> L = 1 /ω = 1 /377 = 2,65 mH. Il faut un fil de 1,5 mm2, pour faire la self.
L'angle de déphasage = arctg de 5/3 = 59° d'angle. Ou 1,03 rad.
Dans un diviseur de tension fait de 2 résistances, le gain s'exprimer comme un rapport de résistances ou d'impédances R.
Utilisons cette méthode du gain d'un diviseur de tension fait avec 2 résistances en série.
Alors le gain = 1/(1+Jω / ω0 ). Et ω = 2*pi*f. Et ω0 = 2*pi*fc.
Alors le gain = 1/(1+Jω / ω0 ) est un nombre complexe telle que (a+bJ).
Si le nombre complexe est (a+bJ), son module sera la racine carrée de (a2 + b2).
A la fréquence de coupure, on aura le gain = 1 / racine carrée de (12 + 12) = 1 / racine carrée de 2 =
(racine carrée de 2) /2 = 0,707 -> 70,7 % de la tension d'entrée = -3 db.
La fréquence de coupure sera fc = ω0 / 2*pi = (1 / RC) / (2*pi/1) = (1 / RC)*(1/2*pi) = 1/ (RC*2*pi).
La fréquence de coupure sera fc = 1 / (103*10*10-9*2*pi) = (105 / 2*pi) = 15915 Hz = 15,9 kHz.
Si le nombre complexe est (a+bJ), l'angle sera arctg b/a.
Et l'angle est - arctg = ( ω / ω0 ) et si (ω = ω0) -> - arctg = 1 = pi / 4 -> - 45° d'angle = -pi/4 rad.
Et si ω tant vers 0 alors - arctg = 0 = on a un angle de - 0° d'angle = - 0 rad.
Et si ω tant vers l'infini alors on aura un angle de -90° d'angle = - pi/2 rad.
Vous remarquez bien que l'on obtienne un gabarit pour filtres du 1er ordre passe bas.
Nous n'avons rien raccordé à la sortie.
La plus haute fréquence va à la masse par le condensateur quand celle-ci augmente vers l'infini.
En continu toute la tension d'entrée va vers la sortie, comme si le condensateur est un interrupteur ouvert. C'est pour cela que vous avez 1 asymptote horizontale pour le gain = 0 en tension.
Et une asymptote oblique de - 20 db pour une décade.
L'angle va basculer de 0° d'angle à 90° d'angle en passant par 45° d'angle à la fréquence de coupure
du filtre. Il y a donc une asymptote horizontale à 0° d'angle et une autre asymptote horizontale à 90° d'angle. Et une asymptote oblique de -1 à +1 pour log ( ω / ω0 ).
Quand on a 2 condensateurs en série, nous voyons bien que c'est comme si l'on augmenterait l’épaisseur du condensateur, et cela diminue la capacité totale.
2 condensateurs en série donneront un seul condensateur plus petit que le plus petit des 2 condensateurs.
1 / Ceq = 1/C1 +1/C2 = ( C2+C1) /C1*C2 ->Ceq = C1*C2 / ( C2+C1)
ex) si C1 = 10 nF et que C2 = 33 nF alors Ceq = 10*33 / (10+33) = 330 / 43 = 7,674 nF = 6,8 nF.
Le plus petit des 2 condensateurs est C1= 10 nF et Ceq = 6,8 nF.
6,8 nF < 10 nF.
Ceq = C.
Le Gain en tension = Us / Ue =
Et a = amortissement.
Si on a -3 db à la fc, c'est que quand ω = ω0 → a = 0,7.
Cela va dépendre de R, de L, de C et de la fréquence.
(ω0)2 = 1 / (LC) -> (ω0) = racine carrée de 1 / (47*10-6*100*10-9) = 1 / racine carrée de (47 * 10-13) = = 1 / racine carrée de (4,7 * 10-12) = 106 / racine carrée de 4,7 = 106 / 2,17 = 461266 rad /s.
(2*pi*fc) = 461266 rad /s. -> fc = 461266 / (*2*pi) = 73,413 kHz.
Pour vérifier la réponse -> allez sur le site suivant.
Q = (1 /C*R*ω0) = 1 / (50*100*10-9 *461266) = 0,4336.
a = 1 / (2*Q) = 1,153.
Si Q < 1/2 alors a > 1.
Si Q < 0,707 ou Q = 0,707, il n'y a pas de résonance. La tension sur le condensateur ne dépassera jamais Umax de l'entrée. La tension ne fera que de décroître.
La résonance provoque une tension plus élevée que Umax d'entrée sur le condensateur.
Et cette sur tension est d'autant plus élevé que Q le facteur de qualité est grand.
On appelle parfois, Q facteur de surtension.
Il y a une résonance lorsque Q > 0,707, elle sera d'autant plus pointue, que Q est grand.
Le calcul sur le site ici
Le facteur de qualité Q dépend fortement de la résistance totale du circuit RLC série.
Mise en série
Mise en parallèle
La self
Un champ magnétique nommé B
Le champ magnétique influence une aiguille aimantée et ce d'autant plus fort que le champ magnétique est élevé.
Cette aiguille aimantée s'orientera dans le sens du champ magnétique. Ce champ magnétique s'exprimera en Tesla (T).
Le champ magnétique terrestre est de ~ 20 µT.
Un aimant permanent rayonne autour de lui, un champ magnétique sortant du pôle Nord pour aller vers le pôle Sud par convention.
Si on divise un aimant en 2, on aura donc 2 aimants. On ne sait pas le dissocier pour n’avoir qu’un seul pôle.
Les faces du même nom se repoussent et les faces de nom différent s’attirent.
Le spin est découvert en 1925. (État quantique de comportement)
Un atome d’argent qui passe sous un aimant à un spin (+1/2) ou (-1/2).
Les atomes ont parfois un spin et se comportent comme un aimant.
Si tous les électrons d’un atome sont casés en tête-bêche, il ne se comporte pas comme un aimant.
Si un de ces électrons n’a pas de compagnon tête-bêche, il se comporte comme un aimant.
Deux atomes, qui ont des électrons de même spin, ne peuvent en aucun cas
sauter d’un atome à l’autre, c’est le principe de Pauli. C’est le cas des ferromagnétique (aimants).
Il y a des atomes qui peuvent avoir des spins en tête-bêche dans un sens, des spins en tête-bêche dans l’autre sens en même temps, (Superposition quantique).
Des cas particuliers avec du Cu.
Le noyau d’un atome peut lui aussi avoir un spin (l’hydrogène (IRM)).
Le spin des électrons va aussi être important en chimie.
Le pôle Nord de la boussole nous indique le pôle Nord géographique.
Dans nos régions de France, de la Belgique et aux USA, le champ magnétique est de ± 27 μT en horizontal → βh.
L’inclinaison en un point donné de la surface du globe terrestre est l’angle formé entre son champ magnétique et l’horizontale en ce même point.
L’inclinaison a un lieu considéré comme en France, en Belgique et aux USA est de ± 65°.
Près des 2 pôles l’inclinaison est de 90°, car la ligne du champ magnétique est parallèle à la verticale, et à l’équateur l’inclinaison est de 0°, car la ligne du champ magnétique est parallèle à l’horizontale.
Le champ magnétique terrestre a une composante horizontale βh et une composante verticale βv dirigée vers le centre de la terre.
Leur somme vectoriel est la grandeur (la norme) du champ magnétique terrestre en ce point de l’espace.
Dans nos régions de France, de la Belgique et aux USA, le champ magnétique est de ± 47 μT.
Il est à noter qu’il est en train de diminuer lentement, -10 % depuis les 200 dernières années.
Sur notre planète, il est très difficile de dépasser 100 T sans avoir d’explosion.
Un aimant permanent possède une certaine masse (m) magnétique à chacun des pôles.
Il y a des masses magnétiques si petites que l’on peut les appeler des masses magnétiques ponctuelles.
Si une masse magnétique ponctuelle est placée dans un champ magnétisant, elle subit une force de ce champ magnétisant en supposant qu'elle puisse exister.
Supposons 2 masses ponctuelles m et m’ identiques, étend situées l’une de l’autre à une distance d.
Elles se repousseront toutes les deux avec une certaine force exprimée en newtons.
Mais en magnétisme, on ne peut pas résonner comme en électrostatique.
C'est le courant qui engendre un champ magnétique et le courant est un déplacement de charges électriques.
Le champ magnétisant d'un pôle Nord d'un aimant permanent est inversement proportionnel à sa distance d'éloignement.
Le champ diminue vite en s’éloignant.
Une boussole est un aimant que l’on place dans un champ magnétique et celui-ci nous indique le sens de ce champ magnétique.
Elle existe depuis 4000 ans av-JC en Chine.
Avec un courant passant dans un conducteur, on crée un champ magnétique.
Et F / m sont des farads par mètre.
Dans le condensateur, on a un champ électrique.
Entre 2 masses, il y a un champ de forces, appelé champ gravitationnel.
Et notre univers possède un champ d'Higgs universel qui fait apparaître la notion de masse.
Normalement un champ électrique et le champ magnétique agissent ensemble.
On a alors un champ électromagnétique, c'est une onde électromagnétique comme une onde en radio. Dans un condensateur le champ magnétique est tout à fait négligeable.
Dans une self le champ électrique est tout à fait négligeable.
Des pôles magnétiques de noms contraires s'attirent et des pôles de mêmes noms se repoussent. ~10 mT.
Si la température augmente, le champ magnétique sera diminué.
1 T = 104G (Gauss).
Tout conducteur parcouru par un courant crée un champ magnétique circulaire autour de lui. Le plan du champ circulaire est perpendiculaire au fil.
On dira que le champ magnétique B circulaire de rayon r autour du fil est invariant par rotation.
Le champ magnétique B circulaire est un vecteur, car il possède un point d'application, une direction, il a un sens (règle du tir bouchon) et une grandeur.
Le sens est donné par la loi du tire-bouchon. Pour 20 A, on aurait ~ 100 mT.
En supra conducteur, on aurait ~ 100 T.
Les petits aimants situés entre les 2 conducteurs se repoussent donc, les conducteurs extérieurs vont se repousser avec une force F.
Remarquez les trois axes d'un plan orthonormal.
On retrouve bien les propriétés des champs vectoriels.
Supposons que les deux conducteurs sont séparés de 1 mètre et ont une longueur de 1 m et qu’ils aient tous les deux un courant de 1 A en sens inversés.
Le milieu étend le vide.
Alors B = (μ0*I) / (2*pi*1) = μ0 / 2 pi = (4*pi*10-7 ) / (2* pi ) = 2*10-7 T.
La force dépendra du courant, de la longueur du conducteur et du champ magnétique qui est appliqué en tout point de la longueur de ce conducteur.
Magnétiser un aimant ne lui rajoute aucun poids supplémentaire.
Les aimants risquent de perdre leur magnétisme en haute température.
Des aimants puissants peuvent vous casser des doigts.
Des aimants puissants peuvent endommager un circuit électronique.
Le champ magnétique est nommé parfois par le champ d’induction.
Plus il y a un fort courant électrique, plus le champ magnétique sera grand.
On dira qu’il est proportionnel au courant I qui passe dans le conducteur.
Plus, on s’écarte du conducteur et plus le champ magnétique s’affaiblit.
On dira que le champ magnétique est inversement proportionnel à son
éloignement.
Le champ magnétique dépend aussi de son milieu ( μ ).
Le sens du champ magnétique est donné par la loi du tire-bouchon.
Un point du champ magnétique est représenté par un vecteur tangentiel à
sa ligne de champ.
Comme ses lignes de champ sont situées sur un même plan perpendiculaire au conducteur. Le champ magnétique est un champ vectoriel.
Il est identique en tout point de sa ligne de champ, (circonférence).
On dit que le champ magnétique est sollicité par une excitation en courant.
Le champ d’excitation est nommé H et son unité est l’ampère tour par mètre, (Atr /m).
Il y a une certaine similitude entre un champ électrique et un champ magnétique.
Les petits aimants situés entre les 2 conducteurs s’attirent donc, les conducteurs extérieurs vont
s’attirer au conducteur central avec une force F.
Remarquez les trois axes d'un plan orthonormal.
Les matériaux ferromagnétiques
Un matériau ferromagnétique forme un aimant, lorsqu’il est soumis à un fort champ magnétique.
Aimants naturels
La Fe3O4 est de la magnétite qui forme un aimant bipolaire naturel et ce grâce au champ magnétique de la Terre.
La Fe2O3 est de l’hématite qui forme un aimant bipolaire naturel et ce grâce au champ magnétique de la Terre.
Les aimants artificiels
On utilise des matériaux ferromagnétiques pour fabriquer des aimants.
Le Fer (Fe II,Fe III), éléments 26.
Le cobalt (Co), éléments 27.
Le nickel (Ni), éléments 28.
Le gadolinium (Gd), éléments 64.
Le ruthénium (Ru), éléments 44.
Dysprosium (Dy), éléments 66.
Un aimant perd son aimantation lorsque l’on monte en température et il devient un paramagnétique à partir du point de Curie (Tc).
Le point de Curie pour le Fer est de 770°C.
Un paramagnétique n’a donc plus d’aimantation ou vraiment très peu d’aimantation.
Le diamagnétique phénomène quantiqueTous les atomes ont un léger magnétisme, car ils ont des électrons qui circulent et cette circulation forme un champ magnétique, de même pour les protons dans le noyau d’un atome. Il s’oppose toujours au champ magnétique externe.
Un paramagnétique ou un ferromagnétique l’emporte toujours par rapport à un diamagnétique.
La susceptibilité magnétique (Xm)
C’est la faculté d’un matériau à s’aimanter par une excitation d’un champ magnétique externe.
En gros Xm = μr -1.
Si Xm est négatif alors, on a un diamagnétique.
Si Xm = 0 , on a le vide.
Si Xm est un petit nombre + , on a un paramagnétique.
Et si Xm est un grand nombre +, on a un ferromagnétique.
Le cuivre (Cu), le zinc (Zn), l’argent (Ag) et L’or (Au) ne sont que des matériaux diamagnétiques.
L’aluminium (Al), le manganèse (Mn) et le platine (Pt) sont des matériaux paramagnétiques.
Il semblerait qu’il existe des neutrinos monopôles nord ou des neutrinos monopôles
sud. Ils peuvent être très dangereux sous forme de vague.
Ils sont produits par une rupture nette de courant de forte puissance ou par un
rayonnement bêta. On en sait peu sur ce sujet.
Il serait même très dangereux pour la planète, si le soleil nous en envoyé en forte dose.
La force des aimants peut se mesurer de plusieurs façons.
Les aimants sont très friables et très durs, il faut du diamant pour y faire des trous.
Il faut une certaine force pour les décoller d’une plaque en acier de 1 cm d’épaisseur
et sur une surface de 30 cm * 30 cm.
Il vaut mieux laisser toujours une même couche en bois de 0,5 mm entre l’aimant et la plaque en acier pour éviter que la pression atmosphérique ne les colle davantage si les surfaces sont trop lisses et trop planes. Sur la face supérieure de cet aimant, on collera un morceau de bois et on y placera un crochet par le dessus.
Il faudra une colle suffisamment forte pour coller le bois à l’aimant.
Vous mesurez toujours de la même façon et cela vous donnera une idée assez réaliste
de la force de vos aimants. La force s’exprimera donc en Newtons.
Les plus forts aimants permanents Nd-Fe-B ont 960 kJ /m³.
Ils sont souvent dénommés en N52, 52 est sa force (1,45 Tesla et demande plus de
1000 kA /m) et N est sa température maximale de 80°C, en gros.
La force d’un aimant est fonction du type de matériaux utilisés, de sa surface de
contact, de son poids, de son volume, de sa température et bien d’autres.
Il y a un grand avantage d’aimant de forte puissance, sur les bobines en
supraconducteurs, pas besoin de refroidissement assez conséquent.
Voici un exemple, un aimant ovoïdal de 5 teslas uniforme et sans désaimantation
possible et qui possède une double symétrie.
Induction magnétique dans une spire. Règle du tire-bouchon.
Un conducteur en forme de boucle est appelé "spire". Le champ magnétique qui se forme autour du conducteur se trouve concentré à l'intérieur de la spire. Le sens du vecteur induction B est déterminé conventionnellement avec la règle dite du "tire-bouchon" ; en tournant le tire-bouchon dans le sens du courant parcourant la spire celui-ci se visse dans le sens de l'induction.
L'induction dans la spire dépend du diamètre D de celle-ci et de l'intensité I du courant qui parcoure la spire.
Induction magnétique dans un solénoïde
Un solénoïde est un conducteur électrique enroulé en forme de ressort. On l'appelle communément "bobine".
Une bobine est constituée de spires très proches les unes des autres. L'induction B à l'intérieur de la bobine est proportionnelle au nombre de spires mais inversement proportionnelle à la longueur de la bobine :
Voici une bobine à air.
Une self peut avoir un noyau en Fer ouvert ou bien elle peut avoir un noyau en Fer fermé.
Dans un transformateur, on utilisera un noyau en Fer fermé, car il faut transférer toute la puissance d'entrée vers la sortie. Une self de choc ou un relais auront un noyau ouvert.
Flux magnétique au travers d'une section.
Lorsqu'un champ magnétique d'induction B (en teslas) traverse une surface S (en m²) avec un angle q , le flux en weber (Wb) est égal à :
Si le champ magnétisant est perpendiculaire à cette section, le flux sera maximum. Car Cos 0 = 1.
Attention un noyau en Fer peut se saturer.
Si S1 > S2 alors le flux magnétique qui rentre dans une section S1 et qui ressort du cône en S2 est le même flux.
On dira qu'il y a la conservation du flux magnétique.
La capacité exprimée en uF, d'un condensateur dépend uniquement de sa construction.
L'inductance exprimée en mH (mili-Henri) dépend aussi uniquement de sa construction.
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