chapitre 5 champs tournants - 5 _ champs... · VI ⁄ application : alternateur B ⁄ champs...

download chapitre 5 champs tournants - 5 _ champs... · VI ⁄ application : alternateur B ⁄ champs tournants

of 12

  • date post

    10-Sep-2018
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of chapitre 5 champs tournants - 5 _ champs... · VI ⁄ application : alternateur B ⁄ champs...

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 1 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    Chapitre 5 : magntisme et champs tournants A Rappels sur le magntisme

    I mise en vidence exprimentale de linduction lectromagntique

    II Application : alternateur

    III loi de Lenz

    IV flux magntique

    V tension induite, loi de Faraday

    VI application : alternateur

    B champs tournants

    I quest ce quun champ tournant

    1. premire exprience

    2. deuxime exprience

    3. troisime exprience

    4. quatrime exprience

    II principes des machines

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 2 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    A. Rappels sur le magntisme I mise en vidence exprimentale de linduction lectromagntique

    on approche le nord dun aimant droit : on visualise une tension positive On loigne ce nord : on visualise une tension ngative.. On approche un sud : : on visualise une tension ngative.. On loigne un sud : : on visualise une tension positive.

    Ds que lon approche ou loigne une source de champ magntique dun circuit lectrique fixe, le champ magntique qui traverse celui ci varie et il se cre aux bornes du circuits une tension : tension induite

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 3 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    II Application : alternateur On fait tourner un aimant droit devant une bobine

    Il se cre une tension alternative, quasi sinusodale. III Loi de Lenz Le courant induit, par ses effets, soppose la cause qui lui a donn naissance. IV Flux magntique Le flux magntique sexprime en Weber (Wb)

    A une spire de surface S, on associe un vecteur dorientation S . Pour cela on choisit un sens de parcours sur la spire et avec la rgle dorientation de lespace (rgle de la main droite) on oriente S.

    Le flux magntique sexprime par : O en Weber (Wb) B en Tesla (T) S en m

    = B S cos

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 4 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    V tension induite , loi de Faraday La fm induite dans un circuit qui embrasse un flux qui varie en fonction du temps est gale : e en V en Wb t en s VI Application : alternateur Quand laimant droit tourne autour de son axe , langle entre S et B volue sinusodalement.. Or e=-d/dt donc la tension induite varie sinusodalement

    e = - d/dt

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 5 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    B. Champs tournants I Quest ce quun champ tournant

    1. Premire exprience

    Laimant en U cre un champ magntique. Quand laimant reste immobile, laiguille aimante soriente dans le sens

    du champ Ds que laimant tourne, laiguille tourne dans le mme sens

    et la mme vitesse..

    Laiguille entrane par le champ magntique (cr par laimant en U) tourne la mme vitesse que ce dernier.

    On dit que la rotation est synchrone. La vitesse de rotation du champ est appele vitesse de synchronisme.que lon

    note S (en rad.s-1) ou nS (en tour.s-1).

    2. Deuxime exprience

    Les axes de 3 bobines identiques forment entre eux des angles de 120.

    Ces bobines sont alimentes par un rseau triphas de tension..

    Laiguille tourne alors spontanment dans un sens Si on inverse lordre des phases dalimentation

    alors laiguille tourne dans le sens inverse, la mme vitesse.

    Les trois bobines disposes 120 lune de lautre et alimentes par un rseau triphas crent

    un champ magntique tournant dont le sens dpend de lordre des phases dalimentation des bobines.

    La vitesse de synchronisme S varie avec la pulsation du rseau.

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 6 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    3. Troisime exprience

    On reprend le mme aimant en U que prcdemment et on place un disque plein et conducteur.

    Le disque tourne. quand laimant tourne ., dans le mme sens , mais moins vite...

    Le champ tournant provoque la rotation du conducteur, mais une vitesse infrieure la vitesse de synchronisme.

    On dit que la rotation est asynchrone.

    4. Quatrime exprience

    On reprend le dispositif prcdent et lon place au milieu des bobines, un disque plein et conducteur.

    Ce disque tourne quand les bobines sont

    alimentes mais plus lentement que laiguille aimante prcdente.

    Le sens de rotation sinverse quand

    oninversedeux phases du rseau dalimentation

    Le champ tournant cr par les trois bobines provoque la rotation du conducteur, mais une vitesse infrieure la vitesse de synchronisme : on dit que la rotation est asynchrone

    II Principes des machines

    On transpose ces rsultats pour les machines lectriques. Lensemble des lignes de champ cres par un stator de machine lectrique (3 bobines 120

    lune de lautre alimentes par le rseau triphas) tourne la vitesse de synchronisme S. La vitesse de synchronisme dpend de la pulsation de lalimentation.

    Les deux premires expriences illustrent le fonctionnement de la machine synchrone : le rotor (aimant) tourne la mme vitesse que le champ cr par le stator (3 bobines)

    Les deux dernires expriences illustrent le fonctionnement de la machine asynchrone : le rotor (disque conducteur) tourne plus lentement que le champ cr par le stator (bobines)

    O p est un entier (paire de ples de la machine) = p. S

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 7 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    Docs lve

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 8 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    Chapitre 5 : MAGNETISME ET CHAMPS TOURNANTS

    A. Rappels sur le magntisme I mise en vidence exprimentale de linduction lectromagntique

    on approche le nord dun aimant droit : on visualise une tension On loigne ce nord :.. .. On approche un sud : .. On loigne un sud : .

    Ds que lon approche ou loigne une source de champ magntique dun circuit lectrique fixe, le champ magntique qui traverse celui ci varie et il se cre aux bornes du circuits une tension : tension induite

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 9 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    II Application : alternateur On fait tourner un aimant droit devant une bobine

    Il se cre III Loi de Lenz Le courant induit, par ses effets, soppose la cause qui lui a donn naissance. IV Flux magntique Le flux magntique sexprime en

    A une spire de surface S, on associe un vecteur dorientation S . Pour cela on choisit un sens de parcours sur la spire et avec la rgle dorientation de lespace (rgle de la main droite) on oriente S.

    Le flux magntique sexprime par : O en Weber (Wb) B en Tesla (T) S en m

  • Cours 5 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 10 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    V tension induite , loi de Faraday La fm induite dans un circuit qui embrasse un flux qui varie en fonction du temps est gale : e en V en Wb t en s VI Application : alternateur Quand laimant droit tourne autour de son axe , langle entre S et B volue ..