Base d'épreuves orales scientifiques de concours aux grandes écoles

Énoncé(s) donné(s)

Champ magnétique créé par 6 fils

Le dispositif est constitué de 6 fils rectilignes A₁, A₂, A₃, A₅, et A₆ répartis sur un hexagone régulier inscrit dans un cercle de rayon a et de centre O. Ils sont parcourus par un courant de même intensité I.

Pour les fils pairs, le courant d’intensité I parcourt les fils selon ey  .

Pour les fils impairs, le courant d’intensité I parcourt les fils selon -ey  .

1          a) Etudier les symétries du dispositif et en déduire que le champ B est contenu dans les plans orthogonaux aux fils. Que dire du champ en O ?

b) On donne la carte des lignes de champ. Y indiquer la position des fils et le sens des courants.

2 - On donne au voisinage de l’origine O :

a) Cette expression est-elle en accord avec les symétries identifiées précédemment ?

Donner la norme de . Commenter.

b) On place un neutron de masse m au voisinage de O. Son moment magnétique est . Il est orienté colinéairement à , de façon parallèle ou anti-parallèle.

Donner les expressions des deux énergies potentielles. Laquelle des deux configurations permet d’assurer le confinement du neutron ? Donner dans ce cas l’équation du mouvement.

Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve

Commentaires divers