Etude du champ magnétique dans un
solénoïde
Classes d’étude : seconde, 1S, TS
Matériel : - PC + interface Orphy GTS
- AX 321 en générateur de courant.
- 1 solénoïde Jeulin 2*200spires (réf :292 012)
- 1 ampèremètre
- logiciel Orphy GTS et Régressi
Acquisition : Utilisation du logiciel Orphy GTS et du boîtier
Orphy.
Montage :
Branchement sur le boîtier Orphy :
- Relier l’ordinateur au boîtier Orphy grâce au port RS 232 que l’on
relie à la sortie notée " S " d’Orphy.
- Relier la sonde à effet Hall par le câble prévu à cet effet en le
connectant sur la fiche " B " d’Orphy.
- Mettre Orphy sous tension et placer le commutateur sur la position
" Alt. Ref ".
- Si les branchements sont correctement réalisés, on doit voir en façade du
boîtier Orphy deux LED vertes allumées.
Réglage du logiciel Orphy GTS : lancer le logiciel après avoir
ouvert Regressi.
- Réglage des abscisses X :
- Etude de B fonction de I et n : sélectionner
" clavier ", puis cliquer sur
" clavier " : dans la nouvelle fenêtre, entrer
le nom de la variable " I ", son unité
" A " et l’intervalle de mesure avec
" 0 " pour valeur minimum et
" 2.5 " pour valeur maximum.
- Etude de B fonction x : sélectionner
" clavier ", puis cliquer sur
" clavier " : dans la nouvelle fenêtre, entrer
le nom de la variable " x ", son unité
" cm " et l’intervalle de mesure avec
" 0 " pour valeur minimum et
" 30 " pour valeur maximum.
- Réglage des ordonnées Y : cliquer sur
" modifier " et dans la nouvelle fenêtre, cliquer sur
" EA4 ". Double cliquer alors sur U4 pour entrer le
nom de la variable " B ", son unité " mT "
et l’intervalle de mesure avec " -4 " pour valeur
minimum et " +4 " pour valeur maximum.
Etude de B en fonction de I et n : réglage de la sonde et saisie des
mesures.
- Placer la sonde au centre du solénoïde (graduation 0 de la sonde).
- En jouant sur la vis de la sonde, régler la valeur du champ B à courant
nul à la valeur 0.
- Mettre l’AX 321 sous tension.
- Double cliquer dans la fenêtre de saisie clavier, et entrer la valeur de l’intensité
I (lue à l’ampèremètre) ou de la distance x de la sonde au centre du
solénoïde (lecture directe grâce aux graduations de la sonde). Cliquer sur
" Entrée " : la première mesure est faite.
- Modifier I ou x, et renouveler l’opération pour chaque nouvelle mesure.
- Transférer sur Regressi en cliquant sur " transfert ".
NB : Pour l’étude de B en fonction de I et n,
recommencer la manipulation en prenant deux enroulements 2´
200spires au lieu d’un. Au moment du transfert, choisir une nouvelle
page.
Exploitation sous Regressi
Etude de B en fonction de I :
Visualiser la courbe B=f(I) en cliquant sur
,
sur 
pour
définir dans les menus déroulants d’abscisses et d’ordonnées
respectivement I et B :
apparaît une droite.
Superposer les courbes des acquisitions effectuées pour deux enroulements
différents (200 et 400spires) en cliquant sur ,
et en activant " superposition des
pages ".
Modélisation de B=f(I) pour les deux courbes :
- Cliquer sur
,
puis sur 
,
cliquer sur " droite " et enfin sur
" OK ".
- Cliquer sur " Ajuster " pour affiner la
modélisation.
Etude de B en fonction de N, L et I :
- Visualiser la courbe B=f(I) en cliquant sur
,
sur pour
définir dans les menus déroulants d’abscisses et d’ordonnées
respectivement I et B :
apparaît une droite.
- Superposer les courbes des acquisitions effectuées pour deux enroulements
différents (200 et 400spires) en cliquant sur ,
et en activant " superposition des
pages ".
- Création des paramètres N et L, nombre de spires et longueur du
solénoïde :
- Cliquer sur
, sur 
,
puis sur paramètre.
- Taper au clavier le nom du paramètre " N " et son
unité " ", puis cliquer sur
" OK ".
- Cliquer sur le dossier " paramètres " et entrer les
valeurs du paramètre pour chaque page d’acquisition. A la fin, taper
sur " Entrée ".
- Renouveler ces opérations pour le paramètre " L "
en " m ".
- Modélisation de B=f(NI/L) pour les deux courbes :
- Cliquer sur .
- Cliquer dans la fenêtre " expression du modèle "
et taper " B(I)=a*N/L*I ". Cliquer alors sur
.
Cliquer sur " ajuster "
- Passer à la page suivante en tapant sur la touche F8 du clavier et
cliquer sur " Ajuster ".
- Vérifier que la pente " a " correspond environ à
la valeur de m 0=12,57.10-7 SI.
Etude de B en fonction de x :Topographie du champ magnétique.
- Visualiser la courbe B=f(x) en cliquant sur
,
sur pour
définir dans les menus déroulants d’abscisses et d’ordonnées
respectivement x et B :
apparaît une droite.
- Vérifier que B est constant dans la région centrale mais diminue quand on
se rapproche de ces extrémités.
- Possibilité de vérifier que pour x=L/2, le champ a presque chuté de
moitié.
