Analogies électromécaniques
Adapté de https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Lenz-Faraday
Loi de Lenz-Faraday. Elle exprime l’apparition d’une force électromotrice (tension) dans un circuit électrique, lorsque celui-ci est immobile dans un champ magnétique variable ou lorsque le circuit est mobile dans un champ magnétique variable ou permanent. À l’origine empirique, cette loi est fondée sur les travaux de Michael Faraday en 1831 et sur l’énoncé de Heinrich Lenz de 1834.
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Auto-induction
Puisqu’un conducteur électrique parcouru par courant crée un champ magnétique, une variation de l’intensité du courant entraine une variation de ce champ magnétique ; alors, selon la loi de Lenz – Faraday, il en résulte la création d’une force électromotrice qui s’oppose à la variation de l’intensité du courant.
On peut ainsi considérer qu’un conducteur présente une forme « d’inertie » face à la variation du courant de la même façon qu’une masse « s’oppose » à la variation de sa vitesse… Cette « inertie » électromagnétique, appelée inductance notée L (en hommage à H. Lenz), est donc analogue à la notion de masse en mécanique. Cette inductance dépend de la structure du conducteur concernée et devient importante pour les bobinages (électroaimants…). En poursuivant l’analogie on réalise qu’un condensateur est l’analogue du ressort et il n’en faut pas plus pour imaginer la possibilité de l’oscillateur électrique.
Les travaux proposés ici construisent cette analogie électromécanique, jusqu’au traitement des équations différentielles linéaires d’ordre 2, sans ou avec amortissement.
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Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier equa-diff (2) ordre 2)
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Documents de travail :
[1-analogie.pdf]
[1-dipoles.pdf]
[2-equadiff.pdf]
Diapos de synthèse et mise au point finale :
[synthèse.pptx]
On pourra également utiliser les animations de G. Tulloue :
[RLC.swf] et [equa-diff-ordre2.swf]
Ainsi que la vidéo https://www.physagreg.fr/electrocinetique-3-rlc.php
[oscillateur-electrique.mp4]
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Tous les documents indiqués sont téléchargeables à l’adresse DOCS (dossier equa-diff (2) ordre 2)
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