MESURE DU CHAMP MAGNÉTIQUE - corrigé du TP
◊ remarque : ce TP est effectué en parallèle (alterné sur deux
semaines) avec l'étude de la force de Lorentz, pour laquelle le
nombre de montages ne permet d'équiper qu'un demi TP.
Étude du champ magnétique d'une bobine
Solénoïde
• Un premier groupe a étudié un solénoïde de longueur
comportant spires ,
de rayon
, parcouru par un courant (hélas
mesuré avec une précision peu sérieuse). Les mesures de
et sont
effectuées sur l'axe, pour une moitié de la longueur, puis la
symétrie est utilisée.
• La composante est
théoriquement nulle (par symétrie). Les valeurs mesurées, plus ou
moins compatibles avec zéro d'après les incertitudes, montrent la
difficulté de mesurer précisément. En particulier, outre les
problèmes de centrage, la moindre incertitude sur l'orientation du
capteur radial (non estimée ici) fait qu'il subit une influence
éventuellement importante de la composante axiale (beaucoup plus
grande).
• Les mesures de
auraient pu être effectuées un peu plus loin à l'extérieur, mais
elles correspondent raisonnablement avec le modèle théorique étudié
en cours, pour un courant ajusté à compatible
avec la valeur mesurée.
• Un second groupe a étudié un solénoïde de longueur
comportant spires ,
de rayon
, parcouru par un courant . Les
mesures de
et sont
effectuées sur l'axe, pour une moitié de la longueur, puis la
symétrie est utilisée.
• La composante est
théoriquement nulle (par symétrie). Les valeurs mesurées, plus ou
moins compatibles avec zéro d'après les incertitudes, montrent ici
encore la difficulté de mesurer précisément.
• Les mesures de
correspondent très bien avec le modèle théorique, pour un courant
ajusté à .
• Un troisième groupe a étudié un solénoïde de longueur
comportant spires ,
de rayon
, parcouru par un courant (hélas
mesuré avec une précision peu sérieuse. Les mesures de
et sont
effectuées sur l'axe, pour une moitié de la longueur, puis la
symétrie est utilisée.
• La composante est
théoriquement nulle (par symétrie). Les valeurs mesurées sont tout à
fait compatibles avec zéro d'après les incertitudes.
• Les mesures de
correspondent très bien avec le modèle théorique, pour un courant
ajusté à .
Bobines de Helmholtz
• Un premier groupe a étudié des bobines de Helmholtz décalées
de
comportant spires ,
de rayon
, parcourues par un courant
. Les mesures de sont
effectuées sur l'axe, pour une moitié de la longueur, puis la
symétrie est utilisée ( n'est
pas mesuré).
• Les mesures ne correspondent que médiocrement avec le modèle
théorique étudié en cours, pour un écart ajusté à
mais un courant ajusté à moins bien
compatible avec la valeur mesurée.
◊ remarque : une partie non négligeable de l'écart peut provenir de
l'épaisseur des bobines, non prise en compte dans le modèle
théorique.
• Un second groupe a ensuite repris le même montage ( spires
;
) et étudié les bobines de Helmholtz décalées de
, parcourues par un courant . Les
mesures de sont
effectuées sur l'axe, pour une moitié de la longueur, puis la
symétrie est utilisée ( n'est
pas mesuré).
• Ici encore les mesures ne correspondent que médiocrement avec le
modèle théorique étudié en cours, pour un écart ajusté à
mais un courant ajusté à à peine
compatible avec la valeur mesurée.
