Une aiguille aimantée est placée dans un plan perpendiculaire a une longue tige conductrice verticale, utilisée comme paratonnerre. L’aiguille, dont la direction est perpendiculaire a l’axe de la tige, est situé a une distance R=1.0m de l’axe de la tige et son pole nord est orienté vers la tige. Lors d’un orage, la foudre tombe sur le paratonnerre. Il est alors parcouru par un courant très bref d’intensité I, qui circule du haut vers le bas de la tige. On considère que le courant est continu pendant le très court instant durant lequel il circule dans le paratonnerre. Pendant cet instant, l’aiguille est déviée de sa position d’équilibre d’un angle alpha=88.9°
Donnée : valeur de la composante horizontale du champ géomagnétique : Bh = 2.0*10 puissance –5 T
Relation exprimant la valeur du champ magnétique crée par la tige
B = ( U0I)/(2piR)
Avec U0= 4pi * 10 puiss –7 SI
1) représenter la composante horizontale du champ géomagnétique vecteur Bh à l’endroit ou est placé l’aiguille
2) Indiquer le sens du courant dans la tige.Représenter alors le vecteur champ magnétique vecteur Bt créé par ce courant a l’endroit ou est placé l’aiguille
3) Ecrire la relation vecteur Bh, vecteur Bt et le vecteur champ magnétique résultant vecteur B a l’endroit ou est placé l’aiguille. Représenter le vecteur B et l’angle alpha
4) Calculer la valeur Bt du vecteur champ magnétique a l’endroit ou est placée lm’aiguille.
5) En déduire la valeur de l’intensité du courant électrique dans le paratonnerrre due a l’éclair
