Magnétisme Flashcards

1
Q

Que valent les champs magnétiques maximum des pulsars ?

A

10^9 T

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Q

Que vaut le champ magnétique de la Terre ?

A

5.10^-5 T

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3
Q

Quel est l’ordre de grandeur du champ magnétique d’une bobine ?

A

10^-3 T

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4
Q

Donner l’ordre de grandeur du champ magnétique d’un IRM ?

A

Entre 1 et 10 T

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5
Q

Qu’est-ce que le principe de Curie

A

Les symétries des «causes» (ici les courants) se retrouvent dans les «effets» (ici le champ B#)

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6
Q

Qu’appelle-t-on plan de symétrie Π+ ?

A

C’est un plan pour lequel il y a symétrie géométrique ET symétrie de j#

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7
Q

Pourquoi dit-on que B# est un pseudo-vecteur

A

S’il y a un plan de symétrie Π+, B# est perpendiculaire à ce plan.

S’il y a un plan d’antisymétrie Π-, B# est compris dans ce plan.

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8
Q

Qu’appelle-t-on plan antisymétrique Π- ?

A

C’est un plan par lequel il y a symétrie géométrique et anti-symétrie de j#

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9
Q

Déterminer l’orientation de B# dans un fil, en justifiant

A
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10
Q

Déterminer l’orientation de B# dans une spire, en justifiant

A
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11
Q

Un champ B# est-il à circulation conservative ?

A

Non

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12
Q

Un champ B# est-il à flux conservatif ?

A

Oui

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13
Q

Que peut-on dire de ||B#|| en fonction de ses lignes de champ, dans une bobine, pourquoi ?

A
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14
Q
A
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15
Q

Comment sont les lignes du champ magnétique d’un fil ?

A

Elles sont circulaires, ne dépendent que de r et décroissent en 1/r

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16
Q

Si on met N spires, quel est le champ magnétique créé par rapport à celui créé par une spire ?

A

Il est N fois plus grand

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17
Q

Que vaut le champ magnétique à l’intérieur d’un solénoïde infini ?

A

B# = μ0 × n × I × ez# = cste#, avec μ0 la perméabilité du vide, n le nombre de spires par m, I l’intensité du courant

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18
Q

Qu’appelle-t-on moment magnétique d’une spire plane ?

A
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19
Q

Comment évolue un champ magnétique dipolaire en fonction de r ?

A

Sa composante selon er# diminue en 1/r³, sa composante selon eθ# diminue en 1/r³, sa composante selon eφ# est nulle

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20
Q

Quelle est l’utilité des lignes de champ ?

A

Elles donnent la direction de B# en chaque point

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21
Q

Donner l’allure des lignes de champ pour un dipôle magnétique

A
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22
Q

Sachant que pour un dipôle magnétique Br/Bθ = 2.cos(θ)/sin(θ) et Bφ=0, montrer que φ=cste et que r(θ)=r0.sin²(θ)

A
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23
Q

Donner l’ordre de grandeur du moment magnétique d’un aimant

A

m ≈ 10 A.m²

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24
Q

Que peut-on dire du champ créé par un aimant ?

A

Il est identique à celui d’une petite spire

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25
Q

Comment appelle-t-on l’écart angulaire entre le direction Nord-Sud géographique et la direction Nord-Sud magnétique de la Terre ?

A

On l’appelle déclinaison, elle vaut quelques degrés

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26
Q

Que vaut le moment magnétique de la Terre en ordre de grandeur ?

A

m_Terre ≈ 10^23 A.m²

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27
Q

Tracer les champs magnétiques d’un dipôle magnétique et d’un aimant droit

A
28
Q

Montrer qu’on peut considérer la trajectoire de l’atome d’hydrogène comme possédant un moment magnétique et exprimer ce moment magnétique

A
29
Q

Montrer que les moment magnétique et cinétique sont proportionnels, exprimer le coefficient de proportionnalité

A
30
Q

Que vaut le moment magnétique d’un électron dans un atome en ordre de grandeur ?

A

m ≈ 10^-23 A.m²

31
Q

Que peut-on dire du champ magnétique lorsque deux lignes de champ se croisent ?

A

Il est nul car seul le vecteur nul peut être tangent à deux courbes différentes en même temps

32
Q

Définir la force de Laplace et justifier son expression

A
33
Q

Comment écrit-on la force de Laplace dans un circuit filiforme ?

A
34
Q

Exprimer la dimension d’une force en fonction de celle de μ0 ?

A
35
Q

Déterminer la force de Laplace qui s’exerce sur la tige

A
36
Q

La force d’un fil sur l’autre est-elle attractive ou répulsive ? Sachant que B est selon eθ#

A
37
Q

Lorsqu’on calcule la force d’un circuit sur un autre, comment savoir la force duquel sur lequel on étudie (sachant que cela revient au même par principe d’actions réciproques) ?

A

On calcule celle du circuit créant le champ magnétique le plus facile à exprimer sur l’autre

38
Q

Que vaut la norme du champ magnétique autour d’un fil rectiligne ?

A

B = μ0 × i / 2.π.r, avec r la distance au fil et i l’intensité du courant dans le fil

39
Q

En supposant z»R1 et z»R2, puis justifier que cette approximation ne peut pas être exploitée. Supposer alors que B1(M2)# = B1(O2)# - r.dBz/2.dz×er#

A
40
Q

Justifier que la puissance des forces de Lorentz est nulle tandis que celle des forces de Laplace est non nulle

A
41
Q

Dans le cas d’un circuit filiforme fermé dans un champ B# uniforme, montrer que la force de Laplace est nulle

A
42
Q

Qu’est-ce qu’un couple ?

A

C’est un système de forces dont la résultante est nulle

43
Q

Calculer le couple des forces de Laplace (le moment), généraliser

A
44
Q

Dans un circuit filiforme fermé, plongé dans un champ magnétique uniforme, que peut-on dire des forces de Laplace ?

A
45
Q

Qu’est-ce qu’un dipôle actif ?

A

C’est un dipôle qui crée un champ magnétique, auquel on s’intéresse

46
Q

Qu’est-ce qu’un dipôle passif ?

A

C’est un dipôle plongé dans un champ magnétique extérieur, auquel on s’intéresse

47
Q

On considère un dipôle passif maintenu en un point O, que peut-on dire des forces de Laplace qu’il subit ?

A
48
Q

Déterminer les positions d’équilibre et leurs stabilités

A
49
Q

Que vaut l’inductance propre de N spires, par rapport à celle d’une spire, et pourquoi ?

A

L_N = N² × L_1, car B_N = N × B_1 et S_N = N × S_1

50
Q

Comment lier m1# et m2# ?

A
51
Q

Quelles sont les trois différentes formes de magnétisme ?

A
  • le diamagnétisme
  • le paramagnétisme
  • le ferromagnétisme
52
Q

Qu’est-ce que le diamagnétisme ?

A
53
Q

Qu’est-ce que le paramagnétisme ? Quelle est sa propriété principale ?

A
54
Q

Qu’observe-t-on sur l’aimantation créée lorsqu’on place un matériau paramagnétique dans un champ B# ?

A
55
Q

Quel est la position la plus peuplée ? Donner le rapport N1/N2

A
56
Q

?

A
57
Q

Qu’est-ce que le ferromagnétisme ? Quelle est sa principale propriété ?

A
58
Q

Comment faire perdre à un aimant permanent (ferromagnétique) son aimantation ?

A
59
Q

Définir le flux propre et l’inductance propre d’un circuit (C)

A
60
Q

Définir l’inductance mutuelle

A
61
Q

Exprimer Φ1 et Φ2 les flux du champ magnétique total créé par les deux circuits

A
62
Q

Qu’appelle-t-on «couplage magnétique» entre deux circuits ?

A

C’est le fait que certaines lignes du champ magnétique de l’un traversent l’autre et vice-versa

63
Q

Que traduisent L et M ?

A

L traduit la capacité à créer un champ magnétique sous l’effet d’un courant, M traduit le «couplage magnétique» entre les deux circuits en question.

64
Q

Comment évolue M lorsque la distance d entre les deux circuits augmente ? Justif qualitativement

A

M diminue lorsque d augmente, en effet moins de lignes de champ de l’un passent dans l’autre

65
Q

Exprimer l’énergie magnétique accumulée par deux circuits

A

C’est l’énergie de chacun plus l’énergie mutuelle

66
Q

Justifier que M² ≤ L1 × L2

A
67
Q

Définir le coefficient de couplage et commenter ses deux valeurs extrêmes

A