Universite Hassan II de CasablancaFaculte des Sciences Ain C.hockDepartement de Physique

SMP IC S3 2016/2017

Rattrapage d'electricite 11Mardi 7 Fevrier 2017 - Duree : 1h 30

Exercice 1 : (sur 8 points)

Une spire circulaire de rayon R et de centre 0 est parcourue par un courant dintensite 1.

I

M z

1. Par des considerations de symetrie, donner la direction du champ magnetique cree en unpoint M de I' axe de la spire.

2. En utilisant la loi de Biot et Savart, donner l'expression B(z) du champ cree en un point del'axe d'abscisse z. En particulier, donner les expressions de B(z = Rl2) et B(z = - Rl2).

3. Sur un axe Oz on place 2 spires identiques de rayon R respectivement en 01 d'abscisse - Rl2et en 02 d'abscisse Rl2. Elles sont parcourues dans le meme sens par un courant dintensite1. (par souci de clarte, sur le schema ci-dessus, I'echelle horizontale est differente deI'echelle verticale)

Rl2 Rl2

I Izo

Determiner le champ magnetique en 0, milieu de [0102JTSVP

Exercice 2 : (sur 7 points)

1. Un fil indefini est parcouru par uncourant d'intensite constante 1. Parapplication du theoreme d' Ampere,determiner l' expression du vecteurchamp magnetique cree en un pointquelconque situe a la distance p du fil.

2. Un cadre metallique carre PQRS de coteb et de resistance electrique r est place aproximite du fil indefini (voir figure) defacon que le plan du cadre contienne lefil indefini.

En choisissant comme sens positif de parcourssur le contour du cadre, le sens antihoraire (sensPSRQ, voir figure), determiner I'expression duflux magnetique a travers le cadre.

z

I

b

P S

3. On applique sur le cadre une force qui a pour effet de l' eloigner du fil cl la vitesse constantev, dans une direction perpendiculaire au fil indefini et dans le plan du cadre.a. En appliquant la loi de Lenz, donner le sens du courant induit dans le cadre. Justifier

votre reponse.b. En choisissant le meme sens positif qu'a la question 2., -donner l'expression de

l'intensite i du courant induit dans le cadre. Le signe de i est-il en accord avec le sens dei trouve a la question 3a ?

Exercice 3 : (sur 5 points)

1. A

Urv

B

c L

1. Determiner I'impedance complexe entre les points A et B. On la mettra sous la forme S + jTet on donnera les expressions de S et T.

2. Quelle relation doit lier L, C et RI pour que le dipole entre les points A et B se comporte- comme une resistance pure ?

3. En prenant utt) = Uo.sin cot avec Do = 18 V et i(t) = Io.sin (ot -l- o), determiner 10 et Cj) pourles valeurs suivantes : RI = 1 k.O ; R2 = 0.5 kn ; Leo = 2 k.u et Cm = 1 kU

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