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Universit Cadi Ayyad Dpartement de physique applique

FST Guliz Marrakech 2009-2010

Devoir surveill N1

Module : Electromagntisme Optique

Questions de cours :

1) La mesure de laimantation en fonction du champ appliqu pour deux matriaux est

reprsente ci-dessous, prciser la nature magntique de chaque matriau, justifier

votre rponse.

2) a) Donner lexpression des quations de Maxwell pour un conducteur, non

magntique, de conductivit

, dans le cadre de lapproximation des rgimes quasistationnaire.

b) Dduire les valeurs du champ lectrique et magntique pour un conducteur parfait.

Exercice 1

Une sphre dilectrique, de rayon R, possde une polarisation permanente de la forme :

re

r

AP= A est une constante

1) a) Dterminer les densits de charge de polarisations surfaciques et volumique.

b) En dduire la somme des charges de polarisation.

2) Calculer le champ lectrique cre par ces charges de polarisations en tout point de

lespace.

Exercice 2

Soit un conducteur cylindrique (C1) plein, de rayon R1, daxe Oz, parcouru par un courant

I correspondant une densit de courant j uniforme parallle Oz.

1) Dterminer lexpression de j en fonction de I et R1.

2) a) Montrer que le champ magntique cre par C1 une distance r est donn par :

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=>

= R1), dpaisseur

ngligeable. Lespace entre les deux conducteurs est le vide.

3) a) Dterminer le champ magntique cre par ce cble pour r> R2.

b) Dterminer lnergie magntique associe une longueur h du cble.

c) En dduire le coefficient dauto-induction par unit de longueur du cble.

d) On rappelle que la capacit par unit de longueur de ce cble est

)1

(

2

2

0

R

RLn

C

=

.

Montrer que si R2 >> R1, on a 21

cC= . c tant la vitesse de la lumire dans le vide

4) Lespace entre les deux conducteurs est maintenant rempli par un milieu magntique

linaire homogne et isotrope de permabilit .

a) Dterminer, lintrieur de ce matriau, les champs BH, et laimantationM .

b) Dterminer les densits des courants daimantation surfaciques et volumiques.

c) En dduire la somme de ces courants.

Exercice 3Soit un conducteur form par une spire rectangulaire qui se dplace, avec une vitesse v

uniforme, dans une rgion (couleur grise sur le schma) ou existe un champ magntique

constant perpendiculaire au plan de la spire kBB = .

1) Dterminer lexpression du champ lectromoteur.

2) Prciser le sens du courant induit dans chaque cas. Justifier votre rponse.

2) Le conducteur se dplace maintenant avec une vitesse v suivant Ox,

a) calculer la f..m induite par deux

mthodes.

b) La loi de Lenz est-elle vrifie,

justifier votre rponse.

.

Ox

Oy

Oz...