QCM – Le champ magnétique

Chapitre 1 | Première Bac Pro – Groupement 2 | Physique – Électricité

Dernière mise à jour : 12 juin 2026

⏱ Durée : 15–20 min

📄 15 questions

📝 Calculatrice autorisée

Pour chaque question, coche la seule bonne réponse puis clique sur « Valider le QCM » en bas de page. La formule \(B = k \times I\) est rappelée quand elle est nécessaire.

Standard

Question 1

Calcul de champ – Contexte professionnel

Un électricien teste une bobine sans noyau de fer de constante \(k = 0{,}004\) T/A, parcourue par un courant \(I = 2{,}0\) A. Le champ magnétique créé vaut (formule : \(B = k \times I\)) :

500 T 0,008 T, soit 8 mT 0,002 T, soit 2 mT 2,004 T

Question 2

Calcul d'intensité

La bobine d'un contacteur a pour constante \(k = 2{,}5 \times 10^{-3}\) T/A. Pour obtenir un champ \(B = 7{,}5\) mT, l'intensité nécessaire est :

0,33 A 18,75 A 0,019 A 3,0 A

Question 3

Conversions – Écriture scientifique

50 µT s'écrit en tesla :

\(5 \times 10^{-5}\) T \(5 \times 10^{-3}\) T \(5 \times 10^{4}\) T \(5 \times 10^{-2}\) T

Question 4

Exploiter des mesures

Au laboratoire, un technicien fibre et réseaux en formation relève les mesures suivantes sur une bobine sans noyau de fer :

\(I\) (A)	1,0	2,0	3,0
\(B\) (mT)	6,0	12,0	18,0

La constante \(k\) de la bobine vaut :

18 mT/A 0,17 mT/A 6,0 mT/A 36 mT/A

Question 5

Représentation graphique

Pour une bobine sans noyau de fer, la courbe \(B = f(I)\) est :

une droite qui ne passe pas par l'origine une droite passant par l'origine une courbe qui monte de plus en plus vite une droite horizontale

Question 6

Noyau de fer

On insère un noyau de fer dans une bobine parcourue par un courant. Le champ magnétique :

augmente considérablement (jusqu'à plusieurs centaines de fois) diminue fortement reste exactement le même disparaît

Question 7

Limite de validité de la formule

La relation de proportionnalité \(B = k \times I\) est valable :

pour toutes les bobines, avec ou sans noyau uniquement pour les bobines avec noyau de fer uniquement pour les aimants permanents uniquement pour les bobines sans noyau de fer

Question 8

Unités – Constante de la bobine

Dans la formule \(B = k \times I\), la constante \(k\) s'exprime en :

tesla (T) ampère par tesla (A/T) tesla par ampère (T/A) tesla fois ampère (T·A)

Question 9

Ordres de grandeur

Un technicien de maintenance intervient dans un service d'imagerie médicale. Le champ magnétique d'une IRM vaut environ :

50 µT 1,5 T 5 mT 1 500 T

Question 10

Application – Relais domotique

Dans un relais utilisé par un installateur domotique, une bobine attire un contact en acier quand le courant circule. La bobine joue le rôle :

d'un électroaimant commandé par le courant d'un aimant permanent d'un fusible d'une résistance chauffante

Question 11

Tri magnétique

Sur une chaîne de recyclage, un électroaimant est placé au-dessus du tapis. Parmi ces déchets, celui qui est capté par l'électroaimant est :

une canette en aluminium un fil de cuivre dénudé une boîte de conserve en acier une bouteille en plastique

Question 12

Champ dans une bobine

À l'intérieur d'une bobine longue (solénoïde), le champ magnétique est :

nul uniforme et dirigé selon l'axe de la bobine plus fort sur les bords qu'au centre perpendiculaire à l'axe de la bobine

Question 13

Sens du courant et pôles

Un électricien inverse le sens du courant dans la bobine d'un électroaimant. Les pôles Nord et Sud de la bobine :

disparaissent restent à la même place deviennent tous les deux des pôles Nord s'échangent

Question 14

Proportionnalité – Cas limite

Pour une bobine sans noyau de fer, si l'intensité du courant est nulle, alors le champ magnétique :

est nul vaut \(k\) vaut 50 µT est maximal

Question 15

Application – Fixation magnétique

Un technicien fibre fixe un boîtier à support aimanté sur la porte d'une baie de brassage. Le support tient parce que la porte de la baie est en :

aluminium cuivre acier PVC

Approfondissement

Question 1

Exploiter des mesures – Constante de bobine

Au bureau d'études, on caractérise une bobine sans noyau de fer destinée à un capteur domotique :

\(I\) (A)	0,5	1,0	2,0
\(B\) (mT)	2,0	4,0	8,0

La constante \(k\) de cette bobine vaut :

2,0 mT/A 4,0 mT/A 8,0 mT/A 0,25 mT/A

Question 2

Calcul de champ

Avec la bobine précédente (\(k = 4{,}0\) mT/A), le champ obtenu pour \(I = 3{,}5\) A vaut :

14 mT 0,875 mT 7,5 mT 1,4 mT

Question 3

Cahier des charges

Cette même bobine (\(k = 4{,}0\) mT/A) admet un courant maximal de 5,0 A. Un cahier des charges impose un champ de 25 mT. La conclusion correcte est :

le cahier des charges est respecté car \(B_{\max} = 30\) mT le cahier des charges est respecté car \(B_{\max} = 25\) mT exactement il faut un courant de 4,0 A pour atteindre 25 mT le cahier des charges est impossible à respecter car \(B_{\max} = 20\) mT seulement

Question 4

Comparaison d'ordres de grandeur

Le champ d'une IRM vaut 1,5 T et le champ terrestre \(5 \times 10^{-5}\) T. Le champ de l'IRM est plus intense que le champ terrestre environ :

300 fois 3 000 fois 30 000 fois 300 000 fois

Question 5

Choix technologique

Sur une chaîne de tri des déchets, on choisit un électroaimant plutôt qu'un aimant permanent parce que :

un électroaimant attire aussi l'aluminium on peut couper le courant pour relâcher les déchets captés et régler l'intensité du champ un électroaimant ne consomme aucune énergie un aimant permanent perd son champ au bout de quelques heures

Question 6

Proportionnalité – Calcul en deux étapes

Une bobine sans noyau de fer crée un champ de 12 mT lorsqu'elle est parcourue par 2,0 A. Pour obtenir un champ de 30 mT, il faut un courant de :

5,0 A 2,5 A 15 A 60 A

Question 7

Lecture graphique

Sur le graphique \(B = f(I)\) d'une bobine sans noyau de fer, le coefficient directeur (pente) de la droite représente :

l'intensité maximale admissible le champ magnétique terrestre la constante \(k\) de la bobine la résistance du fil de la bobine

Question 8

Saturation du noyau de fer

Sur un électroaimant à noyau de fer, un technicien double le courant mais constate que le champ augmente de moins du double. L'explication est :

le teslamètre est forcément en panne le champ terrestre perturbe la mesure la bobine a perdu des spires le fer du noyau sature : \(B\) n'est plus proportionnel à \(I\)

Question 9

Conversions

0,35 T est égal à :

35 mT 350 mT 3 500 µT 0,035 mT

Question 10

Écriture scientifique

Une bobine de constante \(k = 3{,}0 \times 10^{-3}\) T/A est parcourue par un courant de 4,0 A. Le champ créé s'écrit :

\(1{,}2 \times 10^{-2}\) T \(1{,}2 \times 10^{-3}\) T \(7{,}5 \times 10^{-4}\) T \(1{,}2 \times 10^{2}\) T

Question 11

Comparer deux bobines

Un installateur domotique hésite entre deux bobines sans noyau de fer :

Bobine	\(k\) (mT/A)	Courant max (A)
Bobine A	2,0	10,0
Bobine B	5,0	3,0

Celle qui permet d'atteindre le champ maximal le plus élevé est :

la bobine B, avec 50 mT la bobine B, avec 15 mT contre 10 mT pour la A la bobine A, avec 20 mT contre 15 mT pour la B les deux donnent le même champ maximal

Question 12

Esprit critique – Incertitudes

Des mesures sur une bobine sans noyau donnent les rapports \(\dfrac{B}{I}\) suivants : 4,2 ; 4,0 ; 4,1 ; 4,0 (en mT/A). On peut conclure que :

la proportionnalité est fausse car les rapports sont différents les mesures sont compatibles avec la proportionnalité, les petits écarts venant des incertitudes de mesure la bobine contient forcément un noyau de fer le teslamètre était mal réglé pour toutes les mesures

Question 13

Capteur d'ouverture domotique

Un détecteur d'ouverture de porte est composé d'un aimant (sur la porte) et d'un capteur magnétique (sur le cadre). Quand la porte s'ouvre, l'aimant s'éloigne du capteur : le champ magnétique au niveau du capteur :

augmente reste constant change de sens sans changer de valeur diminue, ce qui déclenche l'alarme

Question 14

Inverser les pôles

Pour échanger les pôles Nord et Sud d'un électroaimant, il faut :

inverser le sens du courant dans la bobine doubler l'intensité du courant retirer le noyau de fer diminuer la tension de moitié

Question 15

Calcul d'intensité – Écriture scientifique

Un électricien doit obtenir un champ de 6,0 mT avec une bobine sans noyau de fer de constante \(k = 1{,}5 \times 10^{-3}\) T/A. L'intensité nécessaire est :

0,25 A 9,0 A 4,0 A 0,009 A