QCM : Induction et auto-induction (10 questions)

Question 1

1. Une bobine est placée dans un champ magnétique qui varie au cours du temps et un courant apparaît en son sein. Comment nomme-t-on ce phénomène ?

La création d’un champ magnétique permanent

L’auto-induction de la bobine

L’induction électromagnétique

La conduction électrique dans la bobine

Explication

L’induction électromagnétique est l’apparition d’un courant induit dans une bobine due à la variation du champ magnétique en son intérieur. L’auto-induction désigne un cas particulier où la bobine intervient elle-même comme inducteur et induit; un champ permanent ou la conduction ne caractérisent pas ce phénomène.

Answer

L’induction électromagnétique

Question 2

2. Un aimant s’approche d’une bobine et le champ de l’aimant à l’intérieur de celle-ci augmente. Quelle interaction la loi de Lenz prévoit-elle entre la bobine et l’aimant ?

La bobine tend à arrêter le courant de l’aimant

La bobine tend à attirer l’aimant

La bobine tend à repousser l’aimant

La bobine ne tend ni à attirer ni à repousser l’aimant

Explication

À l’approche, le champ induit s’oppose à l’augmentation du champ de l’aimant, ce qui fait tendre la bobine à le repousser. L’attraction correspond au cas où l’aimant s’éloigne; l’opposition concerne la variation du champ, et le courant induit produit bien un champ magnétique.

Answer

La bobine tend à repousser l’aimant

Question 3

3. Un aimant s’éloigne d’une bobine, de sorte que le champ magnétique qu’il y crée diminue. Quelle réaction magnétique la bobine tend-elle à produire ?

Elle tend à repousser l’aimant sans créer de champ

Elle tend à repousser l’aimant en renforçant son champ

Elle tend à attirer l’aimant en renforçant son champ

Elle tend à attirer l’aimant en annulant son champ

Explication

Quand l’aimant s’éloigne, le champ induit renforce le champ de l’aimant afin de s’opposer à sa diminution; la bobine tend donc à attirer l’aimant. La répulsion est associée à l’approche, et l’induction implique la création d’un champ par le courant induit.

Answer

Elle tend à attirer l’aimant en renforçant son champ

Question 4

4. Un aimant est déplacé plus rapidement près d’une bobine que lors d’un essai précédent. Quelle évolution de l’intensité du courant induit faut-il prévoir ?

Le courant induit est moins intense

Le courant induit change seulement de sens

Le courant induit garde la même intensité

Le courant induit est plus intense

Explication

Plus le déplacement de l’aimant est rapide, plus le courant induit est intense. Le sens du mouvement peut intervenir dans la configuration du phénomène, mais la règle testée ici relie la rapidité à l’intensité; supposer une intensité inchangée ou plus faible contredit cette relation.

Answer

Le courant induit est plus intense

Question 5

5. Dans un montage, la bobine B₁ crée le champ magnétique variable qui provoque un courant dans la bobine B₂. Quel est le rôle de B₂ ?

La bobine B₂ est à la fois inducteur et induit

La bobine B₂ est un élément sans rôle dans l’induction

La bobine B₂ est l’inducteur

La bobine B₂ est l’induit

Explication

Dans l’induction entre deux bobines, B₁ est l’inducteur et B₂ est l’induit, c’est-à-dire l’élément où circule le courant induit. L’inducteur est la bobine qui crée le champ; le rôle simultané d’inducteur et d’induit correspond à l’auto-induction.

Answer

La bobine B₂ est l’induit

Question 6

6. Dans une bobine parcourue par un courant dont l’intensité varie, quel phénomène peut apparaître ?

Un courant imposé dont l’intensité reste constante

Une chaleur produite par la résistance du fil

Un courant induit par un champ magnétique extérieur variable

Un courant induit dans la bobine elle-même

Explication

L’auto-induction correspond à l’apparition d’un courant induit dans une bobine traversée par un courant d’intensité variable. L’induction par un aimant fait intervenir un inducteur extérieur, tandis que l’échauffement et le courant constant ne décrivent pas ce phénomène.

Answer

Un courant induit dans la bobine elle-même

Question 7

7. Dans un circuit, une bobine produit un courant induit en réaction à la variation du courant qui la traverse ; quels rôles cette bobine remplit-elle ?

Elle est l’induit, et le générateur est l’inducteur

Elle est à la fois l’inducteur et l’induit

Elle est l’inducteur, et un élément extérieur est l’induit

Elle est l’inducteur et l’induit, comme la résistance

Explication

En auto-induction, la bobine est à la fois la source de la variation magnétique qui agit et le siège du courant induit. Un élément extérieur ou le générateur ne remplace pas la bobine dans ces deux rôles, et la résistance n’est pas l’organe concerné.

Answer

Elle est à la fois l’inducteur et l’induit

Question 8

8. Dans une bobine d’inductance $L=0{,}40\,\text{H}$ , le courant augmente à la vitesse de $3{,}0\,\text{A}\,\text{s}^{-1}$ . Quelle est la force électromotrice d’auto-induction ?

-1{,}2\,\text{V}

-3{,}0\,\text{V}

-7{,}5\,\text{V}

+1{,}2\,\text{V}

Explication

La loi est $e=-L\frac{di}{dt}$ ; ainsi, $e=-0{,}40\times3{,}0=-1{,}2\,\text{V}$ . Le signe positif oublie le signe de la loi, tandis que $-7{,}5\,\text{V}$ inverse les facteurs et $-3{,}0\,\text{V}$ omet l’inductance.

Answer

$$-1{,}2\,\text{V}$$

Question 9

9. Sur une demi-période, $U_{BM}(t)$ varie linéairement avec une pente de $-4{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}$ . Si $L=0{,}50\,\text{H}$ et $R=2{,}0\,\Omega$ , quelle tension de bobine $U_{AM}$ obtient-on ?

+1{,}0\,\text{V}

-1{,}0\,\text{V}

-4{,}0\,\text{V}

+4{,}0\,\text{V}

Explication

La relation donne $U_{AM}=-\frac{L}{R}\frac{dU_{BM}}{dt}$ , donc $U_{AM}=-\frac{0{,}50}{2{,}0}(-4{,}0)=+1{,}0\,\text{V}$ . Une tension négative oublie le signe de la pente combiné au signe de la relation ; les valeurs de $4{,}0\,\text{V}$ ne prennent pas correctement en compte le rapport $L/R$ .

Answer

$$+1{,}0\,\text{V}$$

Question 10

10. Une bobine vérifie $U_{AM}=-2{,}0\,\text{V}$ dans un circuit de résistance $R=5{,}0\,\Omega$ , tandis que la pente de $U_{BM}(t)$ vaut $4{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}$ . Quelle est son inductance ?

-2{,}5\,\text{H}

40\,\text{H}

2{,}5\,\text{H}

0{,}10\,\text{H}

Explication

On applique $L=-\frac{R\,U_{AM}}{dU_{BM}/dt}$ : $L=-\frac{5{,}0\times(-2{,}0)}{4{,}0}=2{,}5\,\text{H}$ . La valeur négative oublie le signe de la formule ; $0{,}10\,\text{H}$ inverse des facteurs, et $40\,\text{H}$ utilise la résistance comme facteur inverse.

Answer

$$2{,}5\,\text{H}$$

QCM : Induction et auto-induction (10 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une bobine est placée dans un champ magnétique qui varie au cours du temps et un courant apparaît en son sein. Comment nomme-t-on ce phénomène ?

2. Un aimant s’approche d’une bobine et le champ de l’aimant à l’intérieur de celle-ci augmente. Quelle interaction la loi de Lenz prévoit-elle entre la bobine et l’aimant ?

3. Un aimant s’éloigne d’une bobine, de sorte que le champ magnétique qu’il y crée diminue. Quelle réaction magnétique la bobine tend-elle à produire ?

4. Un aimant est déplacé plus rapidement près d’une bobine que lors d’un essai précédent. Quelle évolution de l’intensité du courant induit faut-il prévoir ?

5. Dans un montage, la bobine B₁ crée le champ magnétique variable qui provoque un courant dans la bobine B₂. Quel est le rôle de B₂ ?

6. Dans une bobine parcourue par un courant dont l’intensité varie, quel phénomène peut apparaître ?

7. Dans un circuit, une bobine produit un courant induit en réaction à la variation du courant qui la traverse ; quels rôles cette bobine remplit-elle ?

8. Dans une bobine d’inductance $L=0{,}40\,\text{H}$ , le courant augmente à la vitesse de $3{,}0\,\text{A}\,\text{s}^{-1}$ . Quelle est la force électromotrice d’auto-induction ?

9. Sur une demi-période, $U_{BM}(t)$ varie linéairement avec une pente de $-4{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}$ . Si $L=0{,}50\,\text{H}$ et $R=2{,}0\,\Omega$ , quelle tension de bobine $U_{AM}$ obtient-on ?

10. Une bobine vérifie $U_{AM}=-2{,}0\,\text{V}$ dans un circuit de résistance $R=5{,}0\,\Omega$ , tandis que la pente de $U_{BM}(t)$ vaut $4{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}$ . Quelle est son inductance ?

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Questions et réponses du QCM

1. Une bobine est placée dans un champ magnétique qui varie au cours du temps et un courant apparaît en son sein. Comment nomme-t-on ce phénomène ?

2. Un aimant s’approche d’une bobine et le champ de l’aimant à l’intérieur de celle-ci augmente. Quelle interaction la loi de Lenz prévoit-elle entre la bobine et l’aimant ?

3. Un aimant s’éloigne d’une bobine, de sorte que le champ magnétique qu’il y crée diminue. Quelle réaction magnétique la bobine tend-elle à produire ?

4. Un aimant est déplacé plus rapidement près d’une bobine que lors d’un essai précédent. Quelle évolution de l’intensité du courant induit faut-il prévoir ?

5. Dans un montage, la bobine B₁ crée le champ magnétique variable qui provoque un courant dans la bobine B₂. Quel est le rôle de B₂ ?

6. Dans une bobine parcourue par un courant dont l’intensité varie, quel phénomène peut apparaître ?

7. Dans un circuit, une bobine produit un courant induit en réaction à la variation du courant qui la traverse ; quels rôles cette bobine remplit-elle ?

8. Dans une bobine d’inductance L=0,40 HL=0{,}40\,\text{H}L=0,40H, le courant augmente à la vitesse de 3,0 A s−13{,}0\,\text{A}\,\text{s}^{-1}3,0As−1. Quelle est la force électromotrice d’auto-induction ?

9. Sur une demi-période, UBM(t)U_{BM}(t)UBM​(t) varie linéairement avec une pente de −4,0 V s−1-4{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}−4,0Vs−1. Si L=0,50 HL=0{,}50\,\text{H}L=0,50H et R=2,0 ΩR=2{,}0\,\OmegaR=2,0Ω, quelle tension de bobine UAMU_{AM}UAM​ obtient-on ?

10. Une bobine vérifie UAM=−2,0 VU_{AM}=-2{,}0\,\text{V}UAM​=−2,0V dans un circuit de résistance R=5,0 ΩR=5{,}0\,\OmegaR=5,0Ω, tandis que la pente de UBM(t)U_{BM}(t)UBM​(t) vaut 4,0 V s−14{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}4,0Vs−1. Quelle est son inductance ?

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9. Sur une demi-période, $U_{BM}(t)$ varie linéairement avec une pente de $-4{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}$ . Si $L=0{,}50\,\text{H}$ et $R=2{,}0\,\Omega$ , quelle tension de bobine $U_{AM}$ obtient-on ?

10. Une bobine vérifie $U_{AM}=-2{,}0\,\text{V}$ dans un circuit de résistance $R=5{,}0\,\Omega$ , tandis que la pente de $U_{BM}(t)$ vaut $4{,}0\,\text{V}\,\text{s}^{-1}$ . Quelle est son inductance ?