Exercice sur les champs

[Kevin93]

Bonjour à tous.


Voici l'énoncé de mon exercice :

' 1) Sur la carte de géographie, on a indiqué des lignes d'égales altitudes ( courbes de niveau ). S'agit-il d'un champ scalaire ou vectoriel ? Justifiez. ( Voir doc " sans titre " )

2) Parmi les figures proposés, laquelle représente un spectre du champ magnétique d'un aimant droit ? Justifiez. ( Voir doc " sans titre1 " )

Pour les questions suivantes, voir doc " sans titre2 " :
3) Les lignes de champs à l'intérieur de l'aimant en U forment-elles des courbes fermées ?
4) Pourquoi le champ magnétique est-il un champ vectoriel ?
5) Deux lignes de champ du champ magnétique peuvent-elles se croiser ?
6) Comment qualifie-t-on le champ dans l'entrefer de l'aimant. Représentez le. "


Voici mes propositions de réponses :

1) Je définis dans un premier temps les deux types de champs :
Un champ est scalaire quand la grandeur est caractérisée par une valeur numérique.
Un champ est vectoriel quand la grandeur est caractérisée par un vecteur ( direction, sens et valeur )

Sur la carte présenté ci contre, on observe un certain nombre de valeurs mais aucun vecteur. On en conclut que c'est un champ scalaire.

2) Le spectre du champ magnétique de l'aimant droit est caractérisé par des lignes de champ magnétique qui sont orientées du pôle Nord magnétique vers le pôle Sud magnétique à l'extérieur de l'aimant. Seul la figure (a) répond à cette définition.

3) Les lignes de champs à l'intérieur de l'aimant en U ne forment pas des courbes fermés. Ces dernières sont rectilignes, allant du pôle Nord vers le pôle Sud magnétique.

4) Je n'ai pas de solutions à proposer à cette question ..

5) Deux lignes de champ du champ magnétique ne peuvent pas se croiser. ( Je n'ai pas la justification .. )

6) Je n'ai pas de réponses ..


Pouvez vous m'aider ? Merci d'avance.

[SoS(19)]

Bonjour Kévin, pour la questions 4 il suffit de reprendre vos réponses. Vous affirmez à juste titre que le champ magnétique s'oriente du pôle Nord au pôle Sud. un champ scalaire aurait-il pu rendre compte de cela ? Non, il y a donc bien nécessité d'un vecteur pour illustrer cela.
Quant à la question 6, le champ magnétique ayant même direction et même sens il y est constant. D'autre part, les lignes de champs sont équidistantes donc le champ magnétique à la même valeur partout. On dit qu'il est uniforme.
Cela vous a-t-il aidé ?

[Kevin93]

Que pensez-vous de mes autres réponses ?

Pour la question 4, je ne comprends pas très bien votre raisonnement .. Vous dites qu'un champ scalaire ne peut pas rendre compte de cela, mais qu'il y a nécessité d'un vecteur pour l'illustrer ..

Pour la question 6 je comprends oui. L'entrefer, c'est bien toute la zone qu'il y a entre le pole nord et le pole sud magnétique ?
Mais je ne vois pas comment le représenter .. faut-il refaire le schéma de l'énoncé ?

[SoS(23)]

Bonsoir Kevin
Pour représenter l'orientation d'un champ il faut définir un champ vectoriel et non scalaire.
Pour la question 6 vous pouvez représenter les lignes de champ sur lesquelles vous tracez un vecteur tangent au lignes orienté du Nord vers le Sud.Ces vecteurs auront la meme longueur.

[Kevin93]

D'accord, je vois comment le représenter. Pourriez vous me réexpliquer la question 4, je ne comprends pas l'avant dernier post ..

[SoS(23)]

Bonjour Kevin
Dans la question 1 vous avez vous meme defini : "Un champ est vectoriel quand la grandeur est caractérisée par un vecteur ( direction, sens et valeur )" . On voit sur le document que les lignes de champ sont orientèes il faut donc dèfinir un champ vectoriel.

[Kevin93]

D'accord, donc je pourrai écrire " Le champ magnétique est représenté par des lignes de champ. Elles ont une direction, ainsi qu'un sens. On peut donc représenter un vecteur pour définir le champ magnétique. Donc ce dernier est un champ vectoriel "

Qu'en pensez vous ?

[SoS(19)]

Parfait. On peut souligner qu'un champ scalaire ne pourrait pas rendre le même service.

[Kevin93]

D'accord, merci !

Sinon pour la question 5, comment je pourrai justifier ma réponse ?

[SoS(31)]

Bonjour Kevin,

Les lignes de champ caractérisent la direction du champ magnétique en chaque point. Si vos lignes de champ se croisent, au point de croisement, votre champ aura quelle direction ?

Cordialement

[Kevin93]

C'est une bonne question .. Il aura deux directions ..?

[SoS(31)]

Tout à fait, et est-ce possible ?

Cordialement

[Kevin93]

Bien évidemment ce n'est pas possible !

D'accord, merci de vos explications. Que pensez vous de mes autres réponses sinon ?

[SoS(31)]

Voilà, vous avez trouvé le résultat, les autres réponses sont correctes.

Cordialement

[Kevin93]

D'accord, merci de votre aide !

Amicalement.