Physique et Chimie : 1Bac SM-S.Exp-STE-STM
Semestre 2 Devoir 3 Modèle 1
Professeur : Mr EL GOUFIFA Jihad
I- Exercice 1 (8 pts)
On dispose d’un solénoïde (S1) de longueur L=20cm et comportant N=103 spires.
- Rappeler l’expression de la valeur du champ magnétique ||→BS|| à l'intérieur d'un solénoïde.
Une aiguille aimantée est disposée au centre O de (S1). En l’absence de courant électrique, elle s’oriente perpendiculairement à l’axe (x’x) (figure 1). et elle tourne d'un angle α=64° lorsqu’un cornant d’intensité I1 circule dans (S1) (figure 2) :
- Quels sont, en O, la direction et le sens du champ magnétique terrestre →BH ? Représenter le.
- Représenter le vecteur champ magnétique →BS1 crée à l'intérieur de (S1) et montrer que ||→BS1||=2||→BH||.
- Déduire la valeur de l'intensité du courant I1 qui circule dans le solénoïde (S1) ainsi que son sens.
- Déduire la valeur du champ magnétique résultant ||→BR||. Représenter le.
À l'intérieur de (S1), parcouru par le même courant Ii on place un deuxième solénoïde (S2), comportant 2.103spires.m-1 et dont l'axe (y’y) est confondu avec le méridien magnétique.
Lorsque (S2) est parcouru par un courant d’intensité I2, l'aiguille aimantée, toujours placée en O, dévie d'un angle β=45° par rapport au méridien :
- Représenter, sur la figure si dessus, tous les vecteurs champs magnétiques
- Montrer que ||→BS2||=2||→BH||.
- Déduire alors la valeur de l'intensité du courant I2 parcourant le solénoïde (S2).
Données
μ0=4π.10-7 S.I ; ||→BH||=2.10-5T
II- Exercice 2 (3 pts)
Une tige conductrice AB homogène de masse m=20g et de longueur AB=10cm, peut glisser sans frottement sur deux rails parallèles tout en leur restant perpendiculaire.
L’ensemble est plongé dans un champ magnétique uniforme et vertical →B, orienté vers le haut et d’intensité B=0,5T.
Un générateur, lié aux rails, permet de faire passer dans la tige un courant d’intensité I=10A.
On attache au milieu O de la tige un fil de masse négligeable qui passe sur la gorge d’une poulie et qui supporte eu sa deuxième extrémité un solide (S) de masse m’.
Le système, abandonné à lui-même est alors en équilibre. Le plan des rails est horizontal :
- Déterminer les caractéristiques de la force magnétique →F exercée sur la tige AB. Comment appelle-t-on cette force ?
- En déduire le sens du courant dans la tige.
- Calculer alors la masse m’ du solide (S).
III- Exercice 3 (3 pts)
- Donner la définition des alcanes et donner leur formule brute générale.
- Définir les isomères.
On considère un alcène A de masse molaire M(A)=56g/mol.
- Déterminer la formule brute de cet alcène.
IV- Exercice 4 (6 pts)
- Compléter le tableau suivant :