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Chimie > Fiche sujet expliqué

Sujet / exercice :  electromagnétisme
Posée le : 02/01/2008
Type de demande : Correction d'un travail

Note attribuée
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Bonjour donc l'enoncé est donné dans mon fichier joint.

Voila ma reflexion pour le moment :

je pense que le probleme est le même que pour un fil conducteur OA qui reste fixe quand la rour tourne puisque le contact A reste au même point, il faut appliquer la loi de Laplace dF= I dl B sinalpha

je ne vois pas trop comment procéder pour résoudre cette exercice merci de votre aide ... ... 
vous y êtes, il suffit de calculer le moment élémentaire en un point de OA, puis d'intégrer sur la longueur de OA qui se trouve dans le champ magnétique.
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oui justement c'est a ce moment que ca bloque je ne sais pas pourquoi j'ai du mal avec ces équations

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le moment en x par rapport au pivot O est Ox^dF, il suffit de développer/simplifier puis intégrer.
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pouvez vous me montrez le commencement svp comme ca je verrais un peu mieu

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on a dF = IBdl (multiplié par le vecteur unitaire u, dirigé vers la gauche)

puis Ox^dF = IBldl (multiplié par le vecteur qui va bien.

ensuite on intègre sur l, de O à A

ça va aller ?
Fichier(s) joint(s) :Aucun fichier attaché

:-s c'est le flou total désolé mais la physique c'es t vraiment pas mon fort

Fichier(s) joint(s) : Aucun fichier attaché
on considère une partie élémentaire de OA, la loi de Laplace nous dit que ce bout élémentaire dl va subir une force latérale du à la combinaison des champs électrique et magnétique.

ensuite, on regarde le moment (ie : la force de rotation) que va produire la force sur ce bout élémentaire. il se trouve que même si le dF est toujours le même sur Oa, sa contribution au moment va dépendre de la position de dl sur OA. (à force égale, plus on est loin de l'axe, plus c'est efficace)

donc, on connait en tout point la contribution des champs autour de ce point. il suffit d'intégrer I*B*l*dl de 0 à la longueur de OA (le vecteur unitaire ne change pas, on peut donc le sortir de l'intégrale)

un point reste flou ?
Fichier(s) joint(s) :Aucun fichier attaché

Donc je prend un point M sur [OA]
En M (un point d'ordonnée y, en prenant la référence en O), se créee donc la force de Laplace : dF=I*dl*B

le couple élémentair en O est donc:
dC=OM*dF (où OM=y)

et maintenant il faut d'intégrer dC pour M variant de O à A (c à d que y varie de 0 à R le rayon de la roue). c'est ca ?

Fichier(s) joint(s) : Aucun fichier attaché
c'est exactement ça !

ça va aller ?
Fichier(s) joint(s) :Aucun fichier attaché

je sais pas pourquoi je bloque dans l'écriture l'intégration je ne sais pu trop comment faire

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écris tes vecteurs sous la forme (valeur)*(vecteur unitaire), à la fin tu va arriver à I*B*l*dl multiplié par un vecteur unitaire (suivant l'axe de la roue, logiquement)

tu peux sortir le vecteur de l'intégrale, I et B sont constants, il reste l*dl entre 0 et A
Fichier(s) joint(s) :Aucun fichier attaché

je sais que le but du forum n'est pas du tout de faire ca mais est ce que vous pourriez me le faire svp car la je suis vraiment nul je crois que je n'y arriverais jamais

Fichier(s) joint(s) : Aucun fichier attaché
ce n'est pas que je ne veuille ppas tout faire, je souhaite juste m'assurer que l'exercice est bien compris.

on pose :

u vecteur unitaire de direction OA

v vecteur unitaire de même direction que le champ magnétique

w produit vectoriel de u et v, (donc orienté vers la gauche)

M la longueur OA

ainsi (O,u,v,w) est un repère orthonormé, le champ magnétique s'exprime B* v, et le champ électrique I*u.

on calcule dF = (I*dl*u)^(B*v)
dF = (I*B*dl)*(u^v)
dF = (I*B*dl)*w

en suite, on calcule le moment en x, situé à une distance l de O :
(l*u)^(I*B*dl)*w
(l*I*B*dl)*(u^w)
-(l*I*B*dl)*v

on integre donc -(l*I*B*dl)*v de 0 à M.
or, I, B et v sont constant, il faut donc intégrer l*dl de 0 à M, et multiplier le résultat par -I*B*v.

le seul "problème" à mon sens est maintenant l'intégrale.
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Merci pour la partie moment en x j'ai compris maintenant comment procéder après corrigé on trouve toujours que c'est simple :-S

en effet maintenant l'intégrale qui c'est vrai me pose problème

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on cherche à intégrer l*dl de 0 à M, donc il faut trouver une primitive de l. par exemple l²/2, donc l'intégrale est M²/2

si c'est le "l" qui gêne, il faut se dire q'intégrer l*dl est exactement la même chose qu'intégrer x*dx
Fichier(s) joint(s) :Aucun fichier attaché

je ne vois pas vraiment comment trouver la primitive de I il faut partir de quoi ?

Fichier(s) joint(s) : Aucun fichier attaché
on demande l'intégrale de l*dl, c'est comme faire l'intégrale de x*dx.

je ne sais pas quoi dire de plus, il s'agit d'une intégrale basique, qu'est-ce qui pose problème ?
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ben les intégrales j'ai vu ca un tout petit peu au lycée en fin d'année je sais pu trop comment ca marche

Fichier(s) joint(s) : Aucun fichier attaché
ok, je clos donc la conversation, je ne peux pas trop me permettre de faire un cours complet la dessus. regarde un peu sur le net pour te remettre les idées en place.

en attendant je te refais un p
etit topo pour aider.

0,M] f(x)*dx c'est l'intégrale de 0 à M de f(x) selon x.
à noter :
0,M] f(x)*dx =
0,M] f(l)*dl =
0,M] f(y)*dy
c'est juste la variable qui change.

une chose importante
0,M] a*f(l)*dl = a*0,M] f(l)*dl =
si a n'est pas une fonction de l, on peut le sortir de l'intégrale

dans notre cas, on a f(l) = l, et a = I*B.

or 0,M] f(l)*dl = F(M) - F(0)
avec F une primitive de f, c'est-à-dire que si on dérive F, on obtient f.

ça marche avec l²/2 (c'est une primitive classique)

donc 0,M] f(l)*dl = M²/2 - 0²/2 = M²/2
reste plus qu'à multiplier par I*B
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