Force de Laplace Travail pratique physique Gymnase de Morges M. Sanz Daniel & M. Mueller Guillermo But • Mesurer le plus précisément possible l’intensité du champ magnétique « » uniforme dans l’entrefer d’un aimant en fer ? cheval. Préciser la po Schéma et photos de xp ors Sni* to View Schéma de l’expér aimant Photos de l’expérience Liste des éléments nécessaires . Aimant permanent en fer à cheval Balance de précision Fils conducteurs Source de tension continue Résistance de IQ Ampèremètre Divers circuits imprimés Description de l’expérience . e à [‘intérieur d’un L’expérience consiste à connecter un ampèremètre, une résistance et un montage en série. Le montage est constitué ? son tour par un circuit imprimé (dans lequel circule le courant) 0,009408 N 4,20E-02 m 4,97 A 0,01 5876 N 4,20E-02 rn 3,10 A 0,013916 N 6,40E-02 m 4,99 A 0,022540 N 2,97 A 8,40E-02 rn 5,01 A 0,031360 N 8,40E-02 m (Source : mesures de Cédric et Fabien) Raisonnement . Si on soumet un circuit conducteur à une différence de potentiel et que celui-ci se trouve dans un champ magnétique « » produit par l’aimant permanent, il subit des forces.
Car le champ agnétique influence les électrons qui le traversent et comme ceux-ci ne sont pas libres de s’échapper, cette force répercute sur le conducteur lui-même. Si on applique la règle des trois doigts, les forces de Laplace latérales s’annulent. Il reste alors une force qui pointe vers le haut. Toutefois, la balance affiche une masse négative. En effet, car la balance mesure la force de réaction exercée sur l’aimant (3ème loi de Newton). On fait un graphe de nos données précédentes et avec la formule de Laplace on obtient l’intensité du champ magnétique en Teslas. éléments nécessaires :
Balance de précision « 1 » Une bobine « 3 » avec rapporteur « 4 » une source de tension continue Un ampèremètre une résistance de 1 n Aimant permanent « 2 » Description de l’expérience son tour par une bobine de 11 spires traversée par un courant de 4,96A. Cette bobine est située dans l’entrefer de l’aimant (sans contact). On situe la bobine à l’angle CP grâce au rapporteur et on initialise la balance a Og. Ensuite, on prend des mesures tous les 10 degrés. Mesures : degrés Intensité force _900 5,04 A -0,023324N -800 -0,022540N -700 -0,021 560N -600 -0,020090N -500 -0,017542N
