Travaux pratique de physique
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Transcript Travaux pratique de physique
Travaux pratique de
physique
Expérience C : Force de Laplace et
Effet Hall
Présenté le 22/05/2012 par
Alexandre Perez
Alexandre Perez
0
Plan de l’exposé
• Introduction
• Théorie de l’expérience
– Loi de Laplace
– Effet Hall
• Expérimentation
1 - Description et traitement des mesures en relation
avec la loi de Laplace
2 - Description et traitement des mesures de l’effet Hall
• Conclusion
Alexandre Perez
1
Introduction
- But de l’expérience
- Déroulement de l’expérience
- Mise en évidence des résultats
Alexandre Perez
2
Théorie de l’expérience
Loi de Laplace
r
l
Loi de Laplace
r
r
r
F Laplace I l B
Alexandre Perez
r
B
3
Théorie de l’expérience
Loi de Laplace
Balance de Cotton
r
F Laplace
r
P
r
r
F Laplace P
On projette sur Oxyz :
IlB Mg
Alexandre Perez
4
Théorie de l’expérience
Effet Hall
Principe de l’effet Hall
r
r
Fm Fe
r
r
r
e v B e E h
r
r
r
E Hall v B
Tension de Hall :
Alexandre Perez
r
Eh
V Hall R H
IB
w
5
Expérimentation
Manipulation 1 : Loi de Laplace
Description de l’expérience
-Partie 1 :
-Mise en place balance de Cotton
-Disposition de l’un des fléaux dans l’entrefer de l’aimant
-Mise en place de l’ampèremètre en série avec celui-ci
-Disposition de masses sur le plateau de la balance
-Faire varier les masses et le courant en restant au 0 de la balance
-Partie 2 :
-Même disposition Partie 1
-Au lieu de faire varier les masses et le courant , nous allons faire tourner
l’aimant par incrément de 10 degrés tout en alimentant le fléau avec 5A
Alexandre Perez
6
Expérimentation
Manipulation 1 : Loi de Laplace
Mesure du courant en fonction de la masse
I( M )
M
Incertitude
A
3.8 0.2
Kg
lB
B T
g
l m
p
p
p
l +
B
l
B
Alexandre Perez
l 0,001
B 0,001
7
Expérimentation
Manipulation 1 : Loi de Laplace
Traitement et analyse des mesures
[A]
I (M)
3.5
y = 3.9324x - 0.0073
3
2.5
2
1.5
1
0.5
[Kg]
0
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
I(A)
M(Kg)
0.2
0.05
0.35
0.10
0.60
0.15
0.80
0.20
1.0
0.25
1.15
0.30
1.52
0.40
2.0
0.50
2.34
0.60
2.74
0.70
2.95
0.75
1
-0.5
Alexandre Perez
8
Expérimentation
Manipulation 1 : Loi de Laplace
Traitement et analyse des mesures
Angle (sin(rad))
Masse (Kg)
0
0.759
1.2
0.173
0.755
1
0.342
0.705
0.500
0.655
0.643
0.565
0.766
0.480
0.8664
0.370
0.9391
0.240
0.985
0.110
[sin(rad)]
sinAngle(M)
0.8
0.6
0.4
0.2
[Kg]
0
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Alexandre Perez
9
Expérimentation
Manipulation 2 : Effet Hall
Description de l’expérience
-Faire parcourir un courant dans
un conducteur (Argent et Tungstène)
-Mise en place d’un microvoltmètre aux bornes
du conducteur
-Mise à 0 du microvoltmètre
-Mise en place du conducteur dans l’entrefer de
l’aimant
-Faire varier le courant et relever les variations
de la tension de Hall
Alexandre Perez
10
Expérimentation
Manipulation 2 : Effet Hall
Mesure de la tension de Hall en fonction du courant
UH
I
RH
B
w
Incertitude
p
0.45 0.05
p
B
I A w m B T U
B +
p
w
w
Alexandre Perez
H
V
B 0,001
w 0,001
11
Expérimentation
Manipulation 2 : Effet Hall
Traitement et analyse des mesures pour l’Argent
U(I)
[uV]
7
I(A)
U(uV)
0
-0.68
1
-0.24
2
0.2
3
0.63
6
4
1.08
5
5
1.51
6
1.95
y = 0.4604x - 0.753
4
7
2.4
3
8
2.87
2
9
3.33
10
3.81
11
4.34
12
4.77
13
5.28
14
5.8
15
6.4
1
0
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-1
-2
[A]
Alexandre Perez
12
Expérimentation
Manipulation 2 : Effet Hall
I(A)
0
-1.3
-1.3
2.5
-1.6
-0.6
5
-2.1
-0.5
7.5
-3.9
-0.15
10
-4.79
0.3
12.5
-5.2
0.7
15
-4.7
1.7
Traitement et analyse des mesures pour le Tungstène
[uV]
3
U(I)
2
1
Champ
Normal
U(uV)
Champ
Inverse
U(uV)
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
-1
"Champ inverse"
-2
"Champ normal"
-3
-4
-5
[A]
-6
Alexandre Perez
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Conclusion
• Force de Laplace variant en fonction du courant
appliqué au système
– Vérifié avec balance de Cotton
– Mise en relation avec le poids représentant la Force de
Laplace
– Pente_théorique(I/M) = Pente_pratique(I/M)
• Mise en évidence de l’effet Hall
– La tension de Hall induite dépendra du champs
magnétique et du courant appliqué au système
– Egalement du type de conducteur ou semi-conducteur
– Pente_théorique(U/I) = Pente_pratique(U/I)
Alexandre Perez
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