• La bande de cuivre de la balançoire doit pendre vers
le bas et le fil de cuivre être parallèle au support trans-
versal. Le cas échéant, lisser la bande entre deux
doigts. La bande de cuivre ne doit pas être pliée au
niveau des points de brasage (risque de cassure).
• Les barres en verre et en aluminium pendent à un
fil fin qui peut être quelque peu torsadé. Avant de
commencer une expérience, laisser les barres pen-
dues chacune au support, jusqu'à ce qu'elles ne
tournent plus.
• Entretien : fondamentalement, l'appareil d'expé-
rimentation électromagnétique ne nécessite aucun
entretien. Pour le nettoyer, on peut l'essuyer avec
de l'eau et un produit de rinçage. On peut utiliser
des solvants, comme l'acétone, la ligroïne ou l'étha-
nol, sauf au niveau des étiquettes.
• Si les cordons de la barre en verre ou en alumi-
nium se nouent ou s'emmêlent, on peut utiliser
de la soie à coudre fine. Celle-ci est alors enroulée
env. 3 fois autour de la barre, puis nouée. Ensuite,
accrocher et équilibrer la barre en position hori-
zontale en déplaçant la soie sur la barre. Pour ter-
miner, la soie peut être fixée à la barre avec une
colle rapide (observer les consignes de sécurité du
fabricant de colle).
4. Réalisation et évaluation des expériences
4.1 Conducteur traversé par du courant dans le
champ magnétique
4.1.1 Montage de l'expérience
•
Les deux montages de l'expérience sont illustrés
dans la figure 2.
1
2
3
5
Fig. 2 : Conducteur traversé par du courant dans le champ magnétique
1
vis moletée, support transversal,
1) au besoin, mesurer l'écart horizontal entre le fil de cuivre et la vis moletée (5) avec une règle non magnétique
4
3
4
balançoire,
épanouissement polaire,
• Le montage de la figure 2 (à droite) permet de dé-
montrer que la force de Lorentz agit ni dans le sens
du champ magnétique, ni dans le sens du courant.
Dans le premier cas, la balançoire oscillerait à
droite ou à gauche, dans le second, elle oscillerait
vers ou hors du plan du dessin.
• Le montage de la figure 2 (à gauche) permet une
démonstration qualitative et quantitative de la
force de Lorentz. Pour la démonstration qualita-
tive, la balançoire est suspendue verticalement au-
dessus des pôles de l'aimant. Si l'on applique main-
tenant du courant, on peut observer une dévia-
tion qui augmente au fur et à mesure qu'augmente
l'intensité du courant.
• Pour la démonstration quantitative de la force de
Lorentz, on se sert des trois trous filetés qui sont
décalés de 15, 30 et 45 mm à gauche par rapport à
la verticale. Si la balançoire est montée décalée à
gauche par exemple de 45 mm (cf. la figure) et que
le courant la traversant est réglé de telle sorte que
le gros fil en cuivre se trouve très précisément au
centre du champ magnétique, la balançoire dévie
alors de la verticale de très exactement 45 mm et
la force de Lorentz correspond à la force de rappel
à laquelle est soumise la balançoire par l'attrac-
tion terrestre (voir aussi l'évaluation de l'expé-
rience).
4.1.2 Réalisation de l'expérience
•
Pour les mesures, il est judicieux de noter les
grandeurs suivantes :
–
numéro de l'expérience,
–
écart d'épanouissements a,
–
largeur d'épanouissement dans le sens du
conducteur b,
–
déviation c et
courant Ι , qui, en position centrale
–
le fil de cuivre.
5
vis moletée à tête plate
10
1
, traverse
2
1
3