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Question d'oral
Induction de Faraday : comment une variation de champ peut-elle “fabriquer” de l’électricité ?
Réponse d'oral
L’induction de Faraday permet de « fabriquer » de l’électricité parce qu’une variation du champ magnétique traversant un circuit crée une tension électrique, capable d’y faire circuler un courant. Ce phénomène, découvert par Michael Faraday en 1831, se comprend avec une expérience simple : une bobine de fil conducteur reliée à un appareil de mesure et un aimant. Lorsque l’aimant entre dans la bobine, l’appareil détecte un courant. Lorsque l’aimant reste immobile, le courant disparaît. Lorsqu’il ressort, le courant change de sens. Ce n’est donc pas la seule présence de l’aimant qui compte, mais le changement qu’il provoque.Plus précisément, la loi de Faraday-Lenz concerne la variation du flux magnétique : c’est une mesure du champ qui traverse la surface délimitée par le circuit. Ce flux change si le champ devient plus intense, mais aussi si la bobine tourne dans un champ constant. Plus sa variation est rapide, plus la tension produite est élevée. Un courant apparaît alors si le circuit est fermé. Son sens est tel que ses effets magnétiques s’opposent à la variation initiale : c’est le rôle du signe « moins » dans la loi.L’alternateur exploite ce mécanisme. Dans une centrale, une turbine entraîne une rotation qui fait varier le flux à travers des bobines. L’énergie mécanique devient de l’énergie électrique. Rien n’est créé gratuitement : produire davantage de courant demande davantage d’effort pour maintenir la rotation. L’induction ne crée donc ni charges ni énergie ; elle transforme une énergie disponible, ce qui invite à réfléchir à la manière dont nous la produisons.
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