QCM : Bobine et dipôle RL (10 questions)

Question 1

1. Dans quelle situation un courant induit apparaît-il dans une bobine ?

Quand le champ magnétique intérieur varie dans une bobine en circuit fermé

Quand un champ magnétique constant traverse une bobine en circuit fermé

Quand la résistance d’une bobine en circuit fermé varie

Quand le champ magnétique intérieur varie dans une bobine en circuit ouvert

Explication

L’induction électromagnétique correspond à l’apparition d’un courant induit lorsque le champ magnétique à l’intérieur d’une bobine fermée varie. Un champ constant ne fournit pas cette variation, un circuit ouvert ne permet pas la circulation du courant, et la variation de résistance n’est pas la cause définissant l’induction.

Answer

Quand le champ magnétique intérieur varie dans une bobine en circuit fermé

Question 2

2. Un aimant s’approche d’une bobine fermée et le flux magnétique qui la traverse augmente. Quel principe détermine le sens du courant induit ?

Le courant produit des effets qui renforcent la variation du flux magnétique

Le courant produit des effets qui s’opposent à la cause de son apparition

Le courant produit des effets qui annulent le champ magnétique en toute situation

Le courant prend un sens fixé par la durée du mouvement de l’aimant

Explication

La loi de Lenz fixe le sens du courant induit de manière que ses effets s’opposent à la cause qui l’a créé. Renforcer la variation inverse ce principe, annuler systématiquement le champ confond opposition à la cause et suppression du champ, et la durée ne détermine pas le sens.

Answer

Le courant produit des effets qui s’opposent à la cause de son apparition

Question 3

3. Dans une bobine parcourue par un courant variable, le champ créé à l’intérieur varie et y fait apparaître un courant induit. Comment nomme-t-on ce phénomène ?

La chute de tension résistive

L’auto-induction électromagnétique

L’induction électromagnétique par un inducteur extérieur

L’établissement d’un courant constant

Explication

Il s’agit d’auto-induction parce que la bobine parcourue par un courant variable joue à la fois le rôle d’inducteur et d’induit. L’induction extérieure implique une source distincte, la chute résistive n’explique pas le courant induit et un courant constant ne produit pas le mécanisme décrit.

Answer

L’auto-induction électromagnétique

Question 4

4. Une bobine d’inductance $L=0{,}5\,\text{H}$ est traversée par un courant dont l’intensité augmente de $2\,\text{A}$ en $0{,}1\,\text{s}$ . Quelle force électromotrice d’auto-induction obtient-on avec $e=-L\frac{di}{dt}$ ?

+10\,\text{V}

-10\,\text{V}

-4\,\text{V}

-0{,}025\,\text{V}

Explication

La variation par unité de temps vaut $\frac{2}{0{,}1}=20\,\text{A/s}$ , donc $e=-0{,}5\times20=-10\,\text{V}$ . Le signe positif oublie l’opposition indiquée par la formule, $-0{,}025\,\text{V}$ inverse le rapport, et $-4\,\text{V}$ omet le facteur d’inductance.

Answer

$$-10\,\text{V}$$

Question 5

5. Dans un dipôle RL soumis à un échelon de tension, que désigne le régime transitoire ?

La phase où l’intensité diminue après l’ouverture de l’interrupteur

La phase où l’intensité augmente progressivement avant de se stabiliser

La phase où la tension du générateur décroît progressivement vers zéro

La phase où l’intensité reste constante à sa valeur permanente

Explication

Le régime transitoire est la phase d’établissement pendant laquelle l’intensité augmente progressivement jusqu’à atteindre sa valeur permanente. La stabilisation à une intensité constante correspond au régime permanent, et non au régime transitoire.

Answer

La phase où l’intensité augmente progressivement avant de se stabiliser

Question 6

6. À quel instant le courant et la tension aux bornes de la résistance atteignent-ils leur valeur permanente dans un dipôle RL en établissement ?

Après une durée égale à deux constantes de temps

Après une durée égale à une constante de temps

Après une durée égale à cinq constantes de temps

Dès que la tension est appliquée au circuit

Explication

Après cinq constantes de temps, le courant et la tension aux bornes de la résistance atteignent leurs valeurs permanentes. Après une constante de temps, ils n’en atteignent qu’environ 63 %.

Answer

Après une durée égale à cinq constantes de temps

Question 7

7. Quel est le rôle de la tangente à la courbe du courant en fonction du temps dans la mesure graphique de la constante de temps d’un dipôle RL ?

Déterminer l’ordonnée où elle coupe l’axe du courant à l’origine.

Lire la valeur du courant permanent à l’intersection avec l’axe du temps.

Repérer l’abscisse où elle coupe l’asymptote correspondant au courant permanent.

Identifier l’instant où elle devient parallèle à l’asymptote du courant permanent.

Explication

L’intersection de la tangente à la courbe en t = 0 avec l’asymptote du courant permanent a pour abscisse la constante de temps τ. L’intersection avec l’axe du courant à l’origine ne donne pas cette durée.

Answer

Repérer l’abscisse où elle coupe l’asymptote correspondant au courant permanent.

Question 8

8. Lors de l’ouverture d’un dipôle RL, quelle différence distingue l’évolution du courant de celle qui se produit lors de l’établissement du courant ?

Le courant reste constant à sa valeur initiale, au lieu de croître progressivement.

Le courant change de sens et croît vers une nouvelle valeur permanente.

Le courant décroît linéairement vers zéro, au lieu de croître exponentiellement.

Le courant décroît exponentiellement vers zéro, au lieu de croître vers sa valeur permanente.

Explication

À la rupture, le courant suit une décroissance exponentielle à partir de sa valeur initiale, tandis qu’à l’établissement il augmente vers sa valeur permanente. Contrairement à l’option proposant une évolution linéaire, la décroissance est décrite par une exponentielle.

Answer

Le courant décroît exponentiellement vers zéro, au lieu de croître vers sa valeur permanente.

Question 9

9. Lorsqu’une variation du champ magnétique dans une bobine provoque un courant induit, quel effet la loi de Lenz attribue-t-elle à ce courant ?

Il produit des effets qui s’opposent à la variation qui l’a engendré.

Il maintient constant le sens du champ créé par l’inducteur.

Il annule le champ magnétique initial de la bobine.

Il renforce la variation du champ qui l’a engendré.

Explication

La loi de Lenz stipule que les effets du courant induit s’opposent à la cause de son apparition. Renforcer la variation du champ serait l’effet inverse de cette opposition.

Answer

Il produit des effets qui s’opposent à la variation qui l’a engendré.

Question 10

10. Une bobine possède une résistance interne $r=4\,\Omega$ et est traversée par un courant constant de $2\,\text{A}$ . Quelle tension mesure-t-on à ses bornes dans cette situation ?

0\,\text{V}

, car un courant constant n’engendre aucune tension dans une bobine

Une tension dépendant de

L

, car l’inductance détermine la tension même à courant constant

8\,\text{V}

, car la bobine se comporte comme un conducteur ohmique de résistance

r

4\,\text{V}

, car la tension est égale à la résistance interne divisée par l’intensité

Explication

À courant constant, la dérivée de l’intensité est nulle et la bobine se comporte comme une résistance interne, donc $u_{\mathrm{bob}}=rI=8\,\text{V}$ . L’inductance contribue à la tension lorsque le courant varie, contrairement à la situation décrite.

Answer

$$8\,\text{V}$$, car la bobine se comporte comme un conducteur ohmique de résistance $$r$$

QCM : Bobine et dipôle RL (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans quelle situation un courant induit apparaît-il dans une bobine ?

2. Un aimant s’approche d’une bobine fermée et le flux magnétique qui la traverse augmente. Quel principe détermine le sens du courant induit ?

3. Dans une bobine parcourue par un courant variable, le champ créé à l’intérieur varie et y fait apparaître un courant induit. Comment nomme-t-on ce phénomène ?

4. Une bobine d’inductance $L=0{,}5\,\text{H}$ est traversée par un courant dont l’intensité augmente de $2\,\text{A}$ en $0{,}1\,\text{s}$ . Quelle force électromotrice d’auto-induction obtient-on avec $e=-L\frac{di}{dt}$ ?

5. Dans un dipôle RL soumis à un échelon de tension, que désigne le régime transitoire ?

6. À quel instant le courant et la tension aux bornes de la résistance atteignent-ils leur valeur permanente dans un dipôle RL en établissement ?

7. Quel est le rôle de la tangente à la courbe du courant en fonction du temps dans la mesure graphique de la constante de temps d’un dipôle RL ?

8. Lors de l’ouverture d’un dipôle RL, quelle différence distingue l’évolution du courant de celle qui se produit lors de l’établissement du courant ?

9. Lorsqu’une variation du champ magnétique dans une bobine provoque un courant induit, quel effet la loi de Lenz attribue-t-elle à ce courant ?

10. Une bobine possède une résistance interne $r=4\,\Omega$ et est traversée par un courant constant de $2\,\text{A}$ . Quelle tension mesure-t-on à ses bornes dans cette situation ?

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1. Dans quelle situation un courant induit apparaît-il dans une bobine ?

2. Un aimant s’approche d’une bobine fermée et le flux magnétique qui la traverse augmente. Quel principe détermine le sens du courant induit ?

3. Dans une bobine parcourue par un courant variable, le champ créé à l’intérieur varie et y fait apparaître un courant induit. Comment nomme-t-on ce phénomène ?

4. Une bobine d’inductance L=0,5 HL=0{,}5\,\text{H}L=0,5H est traversée par un courant dont l’intensité augmente de 2 A2\,\text{A}2A en 0,1 s0{,}1\,\text{s}0,1s. Quelle force électromotrice d’auto-induction obtient-on avec e=−Ldidte=-L\frac{di}{dt}e=−Ldtdi​ ?

5. Dans un dipôle RL soumis à un échelon de tension, que désigne le régime transitoire ?

6. À quel instant le courant et la tension aux bornes de la résistance atteignent-ils leur valeur permanente dans un dipôle RL en établissement ?

7. Quel est le rôle de la tangente à la courbe du courant en fonction du temps dans la mesure graphique de la constante de temps d’un dipôle RL ?

8. Lors de l’ouverture d’un dipôle RL, quelle différence distingue l’évolution du courant de celle qui se produit lors de l’établissement du courant ?

9. Lorsqu’une variation du champ magnétique dans une bobine provoque un courant induit, quel effet la loi de Lenz attribue-t-elle à ce courant ?

10. Une bobine possède une résistance interne r=4 Ωr=4\,\Omegar=4Ω et est traversée par un courant constant de 2 A2\,\text{A}2A. Quelle tension mesure-t-on à ses bornes dans cette situation ?

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4. Une bobine d’inductance $L=0{,}5\,\text{H}$ est traversée par un courant dont l’intensité augmente de $2\,\text{A}$ en $0{,}1\,\text{s}$ . Quelle force électromotrice d’auto-induction obtient-on avec $e=-L\frac{di}{dt}$ ?

10. Une bobine possède une résistance interne $r=4\,\Omega$ et est traversée par un courant constant de $2\,\text{A}$ . Quelle tension mesure-t-on à ses bornes dans cette situation ?