Qu'est-ce que la loi de Faraday ?
La loi de Faraday sur l'induction électromagnétique énonce qu'une variation du flux magnétique à travers une bobine induit une force électromotrice (FEM). L'intensité de cette FEM est proportionnelle au nombre de spires du fil et à la rapidité avec laquelle le flux varie. Ce calculateur détermine directement la FEM induite à partir du nombre de spires de la bobine, de la variation du flux magnétique et de la durée pendant laquelle cette variation se produit.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez le nombre de spires (\(N\)) de la bobine, la variation du flux magnétique \(\Delta\Phi\) en webers (Wb) et la variation de temps \(\Delta t\) en secondes. Le calculateur affiche la FEM induite en volts. Le signe négatif (loi de Lenz) indique que la FEM induite s'oppose à la variation de flux ; la ligne « valeur absolue » affiche, elle, la valeur en valeur absolue.
La formule expliquée
L'équation s'écrit $$\varepsilon = -\,N \cdot \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$ où \(N\) est le nombre de spires, \(\Delta\Phi\) la variation du flux magnétique en webers et \(\Delta t\) la durée écoulée en secondes. Le flux magnétique \(\Phi\) est égal au champ magnétique \(B\) multiplié par l'aire \(A\) qu'il traverse (\(\Phi = B \cdot A\)). Plus le flux varie rapidement ou plus le nombre de spires est élevé, plus la tension induite est importante.
Exemple concret
Une bobine de 100 spires subit une variation de flux de 0,05 Wb en 0,1 seconde. $$\varepsilon = -100 \times \frac{0{,}05}{0{,}1} = -50 \ \text{V}$$ La FEM induite a donc une valeur absolue de 50 volts.
FAQ
Pourquoi la FEM est-elle négative ? Le signe moins traduit la loi de Lenz : le courant induit circule dans le sens qui s'oppose à la variation du flux magnétique qui lui a donné naissance.
Qu'est-ce qu'un weber ? Le weber (Wb) est l'unité SI du flux magnétique ; il équivaut à un volt-seconde. Un weber par mètre carré correspond à un tesla.
Comment augmenter la FEM induite ? Augmentez le nombre de spires, accroissez la vitesse de variation du flux (champ plus intense ou mouvement plus rapide), ou réduisez la durée pendant laquelle la variation se produit.
