Électromagnétisme : champs et induction

Champ électrique

• Une charge q dans un champ E subit F = qE.
• Le champ électrostatique dérive du potentiel : E = −grad(V).
• Le théorème de Gauss relie le flux de E à la charge enfermée.

Champ magnétique et induction

• La force de Lorentz s'écrit F = q(E + v × B).
• Le flux magnétique Φ = ∬ B·dS.
• Loi de Faraday-Lenz : e = −dΦ/dt ; le signe traduit l'opposition à la variation.

Exemples

• Une variation de flux de 0,20 Wb en 0,10 s induit une tension moyenne de valeur 2,0 V.

À retenir

• ⭐ Le sens du courant induit s'oppose à la cause qui lui donne naissance.

Exercices corrigés

1. 1. Une charge q immobile dans un champ électrique E subit…

   • F = qE
   • F = qvB
   • F = E/q
   • aucune force
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   Réponse : F = qE. La partie magnétique est nulle si v = 0.

2. 2. Unité du champ magnétique ?

   • tesla
   • volt
   • weber par seconde
   • coulomb
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   Réponse : tesla. Le symbole de l'unité est T.

3. 3. La loi de Faraday relie la tension induite à…

   • la variation du flux magnétique
   • la masse
   • la température
   • la charge totale seulement
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   Réponse : la variation du flux magnétique. e = −dΦ/dt.

4. 4. Le signe moins de la loi de Lenz indique…

   • une opposition à la variation
   • une tension toujours négative
   • une perte de charge
   • un champ nul
   Voir la correction

   Réponse : une opposition à la variation. Le courant induit combat la variation de flux.