Pratique de la loi de Faraday, également connue sous le nom de loi de l'induction électromagnétique. Profitez-en pour clarifier vos doutes avec les résolutions commentées.
question 1
Un flux magnétique traverse une boucle, initialement avec 6000 Wb et, 2 secondes plus tard, avec 2000 Wb. Dans ce cas, déterminez la force électromotrice induite.
Réponse: 2000V
La force électromotrice est le rapport entre la variation du flux magnétique dans le temps.
Remplacement des valeurs dans la formule :
question 2
Pour obtenir une force électromotrice d'une valeur de 4 V dans un intervalle de temps de 5 secondes, quelle doit être la variation du flux magnétique ?
Réponse: 20 Wb
Le module de la force électromotrice est lié à la variation du flux magnétique par l'équation :
Ainsi, le flux magnétique sera :
Le signe négatif indique que le changement du flux magnétique se produit dans la direction opposée au changement qui générerait la FEM positive.
question 3
Supposons qu'un circuit fermé composé d'une bobine (enroulement de fil conducteur sous forme de spires) soit connecté à un ampèremètre. Un aimant est disposé à l’intérieur de la bobine. L’aimant et le circuit peuvent se déplacer, mais uniquement dans la même direction. Évaluez les affirmations suivantes et identifiez la seule dans laquelle il n’y aura pas de courant électrique.
a) L'ampèremètre affichera une lecture de courant si l'aimant s'approche de la bobine, maintenue fixe.
b) L'ampèremètre affichera une lecture de courant si la bobine s'approche de l'aimant, maintenu fixe.
c) L'ampèremètre affichera une lecture de courant si l'aimant et la bobine bougent tous deux, dans des directions opposées et à la même vitesse.
d) L'ampèremètre affichera une lecture de courant si l'aimant et la bobine se déplacent tous deux dans la même direction et à la même vitesse.
Selon la loi de Faraday, un courant se forme lorsqu'un aimant se déplace dans une boucle, où le mouvement relatif entre eux produit une variation du champ magnétique.
Ainsi, si tous deux se déplacent dans le même sens et à la même vitesse, il n’y a pas de mouvement relatif donc pas de variation du flux magnétique, ne produisant aucun courant.
Question 4
(EEAR 2016) Associez correctement les lois de l'électromagnétisme aux énoncés décrits ci-dessous: ( ) Loi de Faraday ( ) Loi de Lenz ( ) Loi d'Ampère.
JE. « La direction du courant électrique induit par la variation du flux magnétique dans un circuit fermé est telle que ses effets tendent à s'opposer à la variation du flux qui lui a donné naissance ».
II. "Pour un conducteur droit infini transporté par un courant électrique d'intensité i, la grandeur du vecteur champ magnétique B en un point P, qui est à une distance r de ce conducteur, sera inversement proportionnel à la distance r et directement proportionnel à je".
III. « La force électromotrice induite dans une boucle est directement proportionnelle à la variation du flux magnétique qui la traverse et inversement proportionnelle à l'intervalle de temps pendant lequel se produit cette variation ». Parmi les alternatives ci-dessous, la bonne est :
a) I-II-III
b) II-III-I
c) III – I – II
d) III-II-I
Question 5
(UFRN 2010) L'Anglais Michael Faraday (1791 – 1867) peut être considéré comme l'un des scientifiques les plus influents de tous les temps et ses travaux scientifiques ont encore aujourd'hui des répercussions sur la société scientifique-technologique. L'un des travaux les plus importants est la loi de l'induction électromagnétique qui porte son nom – la loi de Faraday –, qui traite d'une situation expérimentale impliquant l'aimant et une boucle. Cette loi peut s’énoncer ainsi: « la force électromotrice induite en boucle fermée est proportionnelle à la variation du flux magnétique qui le traverse et inversement proportionnel à l'intervalle de temps pendant lequel celui-ci se produit. variation".
Par rapport à la loi mentionnée dans le texte, il est correct d'affirmer que la force électromotrice induite dans la boucle
a) dépend du produit de la variation du flux magnétique à travers la boucle et de l'intervalle de temps.
b) ne dépend pas du mouvement relatif entre l'aimant et la boucle.
c) dépend du mouvement relatif entre l'aimant et la boucle.
d) ne dépend pas du rapport entre la variation du flux magnétique à travers la boucle sur l'intervalle de temps.
C'est précisément le mouvement relatif entre la boucle et l'aimant qui produit la variation du flux magnétique.
Question 6
(UCS 2015) Le Costa Rica, en 2015, a été très près de produire 100 % de son énergie électrique à partir de sources d'énergie renouvelables, telles que l'hydroélectricité, l'éolien et la géothermie. La loi de la physique qui permet la construction de générateurs transformant d'autres formes d'énergie en énergie électrique est la loi de Faraday, qui peut être mieux définie par l'énoncé suivant :
a) chaque charge électrique produit un champ électrique de direction radiale dont la direction est indépendante du signe de cette charge.
b) tout courant électrique, dans un fil conducteur, produit un champ magnétique de direction radiale par rapport au fil.
c) une charge électrique, au repos, immergée dans un champ magnétique subit une force centripète.
d) la force électromotrice induite dans une boucle est proportionnelle au taux de variation du flux magnétique par rapport au temps mis pour effectuer cette variation.
e) toute onde électromagnétique devient une onde mécanique lorsqu'elle passe d'un milieu plus dense à un milieu moins dense.
La force électromotrice induite est le rapport entre la variation du flux magnétique et l'intervalle de temps. Elle peut être exprimée par la formule :
En savoir plus sur Loi de Faraday - Loi d'induction.
Voir aussi :
- constante de Faraday
- Induction électromagnétique
- Force Magnétique: formule, règles et exercices
ASTH, Rafael. Exercices de la loi de Faraday (induction électromagnétique).Tout compte, [s.d.]. Disponible en: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. Accès à:
Voir aussi
- Induction électromagnétique
- la loi de Faraday
- Exercices sur la loi d'Ohm avec réponses
- Exercices sur la loi de Coulomb (force électrique)
- Exercices sur la première loi de la thermodynamique
- la loi de Lenz