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• Exemple d'une série d'expériences :
N° d'exp. Ecart d'épanouissements a [mm] Largeur d'épanouissement b [mm] Déviation c [mm] Courant Ι [A]
1
2
3
4
5
6
4.1.3 Evaluation de l'expérience
•
Simplifiée, la balançoire est considérée comme
un pendule mathématique, c'est-à-dire que la
masse des bandes en cuivre est négligée et le fil
de cuivre est considéré comme une masse ponc-
tuelle (m = 6,23 g). La longueur utile du pendule
s est un peu plus petite que la longueur des ban-
des de cuivre, car celles-ci, dans la partie supé-
rieure, ne se plient pas en bords vifs lorsque la
balançoire est déviée. La longueur s résulte donc
du point d'intersection imaginaire formé par le
prolongement linéaire des bandes de cuivre et la
droite perpendiculaire (cf. Fig. 2). On a à peu près
la valeur suivante : s = 200 mm.
•
La force résultante dans la bande de cuivre F
posée de la force de Lorentz F
, est inclinée dans un angle ϕ, car la bande
dérale F
G
de cuivre n'absorbe (pratiquement) aucune force
transversale. On a alors l'équation suivante :
F
ϕ
=
L
tan
F
G
⇔
c
s
=
F
mg
L
c
−
1
s
•
Dans la série d'expériences susnommées, les épa-
nouissements polaires des expériences 4 - 6, com-
parés aux expériences 1 - 3, sont inclinés de 90°.
Ainsi la longueur du conducteur qui plonge dans
le champ magnétique est-elle modifiée. Mais lors
de l'évaluation, il ne faut pas se baser sur les vé-
ritables dimensions des épanouissements polai-
res, car le champ magnétique « dépasse » sur les
bords (cf. Fig. 3).
Fig. 3: Effets sur les bords des épanouissements polaires
10
10
10
10
10
10
, com-
K
et de la force pon-
L
(1)
2
50
50
50
20
20
20
•
La longueur utile approximative du conducteur
dans le champ magnétique résulte de l'équation
suivante :
b
= b + a
w
•
L'évaluation des expériences avec les équations
1 et 2 donne :
N° d'exp.
Longueur de
conducteur
utile b
w
1
60
2
60
3
60
4
30
5
30
6
30
•
Le résultat est illustré dans la figure 4. On ob-
serve que la force de Lorentz est proportionnelle
au courant. Une évaluation des pentes des droi-
tes montre en outre que la force de Lorentz est
également proportionnelle à la longueur utile du
conducteur. On a donc l'équation suivante :
Ι
∝ b
F
L
w
Fig. 4 : Force de Lorentz comme fonction du courant dans le conducteur.
Symboles carrés : bW = 60 mm, losanges : bW = 30 mm
4.2 Courants de Foucault induits
• Le montage de l'expérience est illustré dans la fi-
gure 5. L'écart polaire est d'env. 10 - 30 mm et
peut être varié. Si les deux pendules sont déviés
ensemble dans le même angle, puis relâchés, le
11
15
0,57
30
1,20
45
1,87
15
1,16
30
2,36
45
3,57
(2)
Courant Ι
Force de
Lorentz
[mm]
F
[mN]
L
4,60
0,57
9,27
1,20
14,1
1,87
4,60
1,16
9,27
2,36
14,1
3,57
[A]
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