Influence de l'angle sur la force de Laplace

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Un conducteur rectiligne de longueur parcouru par un courant est placé dans un champ magnétique uniforme . Le conducteur fait un angle avec la direction du champ.

Conducteur faisant un angle quelconque avec le champ magnétiqueSchéma d'un conducteur rectiligne plongé dans un champ magnétique uniforme. Le champ est perpendiculaire au plan de la figure et dirigé vers l'arrière, ce qu'indique une zone violet clair semée de croix dans des cercles. Le conducteur, figuré par un segment épais dont les extrémités sont notées A et B, traverse cette zone ; une flèche rouge portée par le conducteur donne le sens du courant. La force de Laplace n'est pas tracée : déterminer sa direction et son sens fait partie du travail demandé.Conducteur incliné par rapport au champL'angle α entre le conducteur et le champ intervient par son sinusB (entrant)ABIαDonnéesL = 20 cm ; I = 5,0 AB = 0,40 Tangle α entre fil et champF(α) : à discuterLa force s'annule quand le fil est parallèle au champ.
L'angle entre le fil et le champ intervient par son sinus : incliner le fil réduit la force.

1. Calculer la force de Laplace pour .

2. Calculer la force pour puis pour .

3. Pour quelle valeur de la force est-elle maximale ? Nulle ? Interpréter physiquement.

Indices

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1 Indice 1
L'angle intervient par son sinus : incliner le fil réduit la force, sans changer sa direction, qui reste perpendiculaire au plan du fil et du champ.
2 Indice 2
Un fil parallèle au champ ne subit aucune force, puisque le sinus s'annule. Le maximum correspond à la perpendicularité.

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La méthode — par où commencer

L'angle intervient par son sinus : incliner le fil réduit la force, sans changer sa direction, qui reste perpendiculaire au plan du fil et du champ.

Un fil parallèle au champ ne subit aucune force, puisque le sinus s'annule. Le maximum correspond à la perpendicularité.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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