2002 : Charge d’une bobine

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Catégorie : Exercices du BAC

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On réalise le circuit comprenant une bobine d'inductance L et de résistance , un résistor de résistance , un interrupteur, un ampéremétre et un générateur de tension continue dont la fém est et sa résistance interne et négligeable(figure 4).



L'interrupteur est fermé, le régime permanent est établi, l'ampéremétre indique . Avec un teslamétre, on mesure l'intensité du champ magnétique au centre de la bobine. On trouve . La longueur de la bobine est et son diamétre est . Ces dimensions permettent de considérer la bobine comme un solénoïde.

1.1. Représenter sur une figure claire le champ magnétique au centre du solénoïde et préciser la nature de ses faces.

1.2. Calculer le nombre de spires du solénoïde.

Le circuit précédent est maintenu, on remplace le générateur de tension continue par un générateur basse de fréquence délivrant une tension en créneaux (figure 5). Cette tension périodiquevarie entre et .(voir figure 6)

on désire suivre l'évolution de la tension aux bornes du résistor par un oscilloscope à mémoire bicourbe.

2.1. Reproduire la figure 5 et indiquer les branchements pour visualiser sur l'écran de l'oscilloscope la tension aux bornes du générateur à la voie A et le tension aux bornes du résistor à la voie .

2.2. Etablir l'équation différentielle régissant la variation de l'intensité du courant lorsque , étant la période de la tension délivrée par le générateur.

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