FORCES ELECTROMAGNETIQUES
Publié le 16/04/2012
Extrait du document
Objectifs
Action d'un champ magnétique sur un conducteur parcouru par un courant électrique ;
Expression des forces de Laplace ;
Exemple d'application des forces de Laplace : le haut-parleur électrodynamique.
I/ Introduction
On sait qu'un conducteur (fil rectiligne, spire, solénoïde, etc.) parcouru par un courant électrique crée un champ magnétique.
Que se passe-t-il si on place un de ces conducteurs dans un champ magnétique permanent (aimant) ? Cela correspond aux
expériences faites par Laplace au XVIII/XIXe siècle.
«
Détermination du sens de la force de Laplace
Le bonhomme d'Ampère est co uché sur le fil, le courant entrant par ses pieds.
Il regarde dans la direction et le sens du champ .
La force de Laplace est dirigée vers sa gauche.
Règle des trois doigts de la main droite .
Le trièdre ( , , ) est direct.
V/ Une application des forces électromagnétiques : le haut -parleur électrodynamique
Si on observe un haut -parleur démonté, on peut
constater qu'il est constitué essentiellement d'un aimant,
d'u ne bobine et d'une membrane solidaire de la bobine.
Tout est réuni pour avoir des forces électromagnétiques.
Une voix, par exemple, est transformée en un signal
électrique (par un microphone).
Ce signal n'est pas
constant ; les forces électromagnétiques vo nt donc être
variables.
Ces forces vont donc faire se déplacer la
bobine.
La membrane étant solidaire de la bobine, elle
va vibrer, déplaçant avec elle l'air (compressions et
dépressions).
Ces vibrations ont même fréquence que le
courant électrique.
Le hau t-parleur permet donc de
transformer un courant électrique (énergie électrique) en
son par vibration d'une membrane (énergie mécanique).
Chaque portion de spire de longueur l est soumise à une
force .
La membrane et le solén oïde sont soumis à la résultante des forces électromagnétiques dirigées suivant l'axe de la bobine.
B B F F.
»
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