Physique appliquée (électromagnétisme, thermique, mécanique)
Physique appliquée : électromagnétisme, thermique, mécanique
Ce domaine relie les lois physiques aux machines et aux installations : force électromagnétique, échauffement et conversion de puissance mécanique.
Électromagnétisme
- Force de Laplace : F=BIL sin θ.
- Force électromotrice induite : e=−dΦ/dt ; loi de Faraday-Lenz.
- Champ dans un circuit magnétique : B=μH et reluctance.
Thermique
- Conduction : Φ_th=ΔT/R_th ; R_th=e/(λS).
- Échauffement par effet Joule : P=RI².
- Régime permanent : puissance produite = puissance évacuée.
Mécanique
- Vitesse angulaire Ω=2πn/60 ; puissance mécanique P=TΩ.
- Couple et inertie : T−T_r=J dΩ/dt.
Exemple corrigé
Un conducteur de longueur L=0,5 m, parcouru par I=10 A, est placé perpendiculairement à un champ B=0,8 T. F=BIL sin90°=0,8×10×0,5=4 N. Si ce conducteur entraîne un moteur à 1450 tr/min absorbant 1,5 kW, Ω=2π×1450/60=151,8 rad/s et T=P/Ω=1500/151,8=9,88 N·m.
Pièges à éviter
Oublier sin θ dans Laplace ; utiliser des tr/min dans P=TΩ ; confondre flux et flux par spire ; négliger les pertes thermiques ; additionner des résistances thermiques en parallèle comme en série.