Labo Élec
simulateur de laboratoire électrique
Fiche de rappel
Faire varier un flux dans une bobine y fait naître une tension : c'est l'induction. Lenz ajoute que l'effet s'oppose toujours à sa cause.
Faraday : toute variation du flux magnétique à travers un circuit y induit une f.é.m. E = −N·ΔΦ/Δt. Lenz : le courant induit s'oppose à la cause qui le produit (signe −). Un conducteur qui coupe des lignes de champ à la vitesse v voit apparaître E = B·l·v.
Auto-induction : une bobine s'oppose aux variations de son propre courant, E = −L·ΔI/Δt ; L est l'inductance, en henrys. Elle stocke W = ½ L I². À l'ouverture d'un circuit inductif, la surtension crée un arc : on la supprime par une diode ou un circuit RC.
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| F.é.m. induite | E | V |
| Nombre de spires | N | - |
| Flux | Φ | Wb |
| Temps | t | s |
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Induction magnétique | B | T |
| Longueur | l | m |
| Vitesse | v | m/s |
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Inductance | L | H |
| Intensité | I | A |
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Énergie | W | J |
| Grandeur | Symbole | Unité |
|---|---|---|
| Constante de temps | τ | s |
Le flux à travers une bobine de 200 spires passe de 2 mWb à 0 en 10 ms : quelle f.é.m. induite ? Une bobine L = 0,5 H parcourue par 2 A : quelle énergie stocke-t-elle, et quelle tension apparaît si on coupe le courant en 1 ms ?
E = N · ΔΦ / Δt = 200 × 2 × 10⁻³ / 10 × 10⁻³ = 40 V (le signe − de Lenz indique seulement le sens : le courant induit s'oppose à la disparition du flux).
W = ½ · L · I² = 0,5 × 0,5 × 4 = 1 J.
E = L · ΔI / Δt = 0,5 × 2 / 10⁻³ = 1 000 V : d'où l'arc à l'ouverture d'un circuit inductif, et la diode de roue libre qui le supprime.
Lenz : en approchant le Nord, la spire crée un Nord face à l'aimant pour le repousser.