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TP Champ magnétique .pdf


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MPS

Physique

TP Physique : Le champ magnétique
I) Mise en évidence du champ magnétique terrestre

Boussoles disposées autour d'un aimant

Poudre de fer disposée autour d'un aimant

1) Lorsque l'on approche deux aimants, ils peuvent s'attirer ou se repousser. À quoi est
dû ce phénomène ?
2) Rappeler le fonctionnement d'un boussole.
3) À partir de vos réponses aux questions et des deux images ci-dessus, montrer que la
Terre possède un champ magnétique. Réaliser un schéma qui montre que l'on peut
assimiler la Terre à un aimant géant (noter les pôles).

II) Intérêt du champ magnétique d'une planète
Le Soleil est en grande partie composé d'hydrogène. Dans la haute astmosphère du
Soleil, cet hydrogène est soumis à des températures extrêmement élevées, ce qui a pour
conséquence de ioniser les atomes d'hydrogène. Régulièrement, de la matière est expulsée
par le Soleil sous forme de particules qui se déplacent rapidement : ce sont les vents solaires.
Parfois, ces expulsions sont extrêmement violentes et rapides ; le vent solaire atteint les
planètes du système solaire.
1) En utilisant vos connaissances sur les ions, décrire la composition des vents solaires.
2) En utilisant le tableau page suivante et le schéma partie I), expliquer en quelques
lignes la notion de "magnétosphère". (Le T, le Tesla, est l'unité de champ magnétique).

MPS

Physique
Planète

Mercure

Vénus

Terre

Champ
magnétique

100 fois plus faible que
celui de la Terre

Quasi nul

4,7.10-4 T

Détruirait les formes de
vie

Brouille légèrement
les communications

Conséquences Détruirait les formes de
des vents solaires
vie

3) Pour qu'une planète puisse résister aux vents solaires, il faut qu'elle respecte la
condition suivante :
2

B
>1
2
µ0 ρv
où B est le champ magnétique de la planète en T et ρ la masse volumique de la planète en
kg.m-3. En utilisant les données de votre planète, trouvez un ordre de grandeur minimum du
champ magnétique lui permettant d'accueillir un écosystème n'étant pas perturbé par la
présence de votre étoile.

Données :
µ0 ≈ 1,3.10-6 USI est une constante.
v est la vitesse du vent solaire, son ordre de grandeur est 10 2 km/s.


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