Французский язык для технических специальностей и направлений подготовки. Учебное пособие
.pdf5.L’hystérésis est une propriété de certains corps, appelés aimants…
6.La succession des états d’un aimant soumis à….
Exercice II. Vrai ou faux?
1.Le magnétisme est un phénomène électrique.
2.Chaque corps aimanté possède deux pôles: pôle Nord et pôle Sud.
3.Le flux magnétique à travers une surface représente le nombre de lignes de force qui traversent cette surface.
4.En général, les corps prennent une intensité d’aimantation non proportionnelle à l’induction du champ magnétisant.
5.En dehors de corps ferromagnétiques on distingue une catégorie: les substances diamagnétiques qui prennent une aimantation en sens inverse du champ.
6.L’unité de flux magnétique s’appelle weber.
7.L’hystérésis est une propriété de certains corps, appelés aimants, qui conservent une aimantation rémanente même en l’absence de champ magnétique.
Exercice III. Répondez aux questions ci-dessous.
1.Qu’est-ce qu’on appelle magnétisme?
2.Qu’est-ce qu’on appelle corps aimanté?
3.Quelle est l’unité de masse magnétique?
4.Qu’est-ce qu’on appelle flux magnétique et quelle est son unite de mesure?
5.Comment distingue-t-on des corps de point de vue de leur capacité d’aimantation?
6.Qu’est-ce qu’on appelle hystérésis?
7.Qu’est-ce qu’on appelle cycle d’hystérésis?
Exercice IV. Complétez les phrases suivantes par les mots ci-dessous: champ, inducteur, induction, hystérésis, aimantation, rémanente, coercitif, magnétisant.
1.Le fer conserve une aimantation …, une fois le champ magnétique supprimé.
2.Si nous voulons annuler l’… du fer, il nous faut alors inverser le sens du champ magnétisant et atteindre une valeur negative d’induction pour y arriver.
3.Cette … caractérise le champ inverse nécessaire, appelé champ …
4.Si nous continuons à faire croître le … dans ce nouveau sens, nous aurons le nouveau point M d’induction, égal et opposé à celledu point précédent M, et la valeur d’induction dans le fer sera aussi égale et opposée à celle du point M.
21
5.Nous pourrons de nouveau ramener à zéro le champ …; nous constaterons alors une induction …, et, faisant ensuite croître le champ magnétisant, nous retrouverons un champ … correspondent à celui initial et nous reviendrons enfin au point M.
6.Nous aurons ainsi parcouru un cycle d’ …
7.Le phénomène d’hystérésis (mot grec signifiant “retard”) caractérise le fait que l’aimantation est toujours en retard sur le champ …
Exercice V. Traduisez les phrases ci-dessous.
1.Наша Земля — это огромный постоянный магнит с двумя полюсами: северным и южным.
2.Мягкие магнитные материалы притягиваются к любому полюсу постоянного магнита, а диамагнетики выталкиваются из магнитного поля.
3.Ферромагнетики отличаются большой величиной магнитной проницаемости.
4.Петля гистерезиса ферромагнетика характеризуется тремя величинами: остаточной намагниченностью, коэрцитивной силой и намагниченностью насыщения.
Exercice VI. Trouvez dans le texte les propositions complexes juxtaposées réunies par les deux points. Déterminez la dépendance logique marquée par les deux points.
Exercice VII. Composez des propositions complexes d’après le sujet de l’unité en les réunissant par les conjunctions de coordination: pourtant, toutefois, en revanche, par conséquent.
Exercice VIII. Trouvez dans le texte les propositions contenant le mot même. Expliquez si même est pronom ou adverbe; justifiez sa traduction.
Exercice IX. Lisez le texte suivant et faites sa traduction écrite.
Quelques exemples de champs de vecteurs
Le champ de gravitation. Il représente l'influence que crée tout corps doué de masse sur l'espace qui l'entoure. S'il est engendré par un objet ponctuel, ou un objet
22
sphérique comme une étoile ou une planète, il est radial, c'est-à-dire que ses lignes de champ sont des droites qui partent du center de gravité de la masse qui l'engendre. L'intensité du champ de gravitation est proportionnelle à la masse du corps qui l'a créé. En un point de l'espace, elle est inversement proportionnelle au carré de la distance qui sépare la source du champ du point considéré.
Le champ électrostatique. C'est le champ créé par tout corps électriquement chargé et immobile dans le référentiel du laboratoire. Comme le champ de gravitation, le champ électrostatique d'une charge ponctuelle est radial, et son intensité décroît comme l'inverse du carré de la distance de la charge au point considéré. Une relation simple entre la force et le champ électrostatique permet de décrire l'interaction entre deux particules chargées, qui peut être répulsive ou attractive suivant que les charges sont de même signe ou de signe opposé.
Le champ magnétostatique. C'est le champ créé par un corps aimanté immobile, ou plus généralement par un courant continu de charges électriques. Par exemple, le champ magnétostatique d'un barreau aimanté est le même que celui que crée un fil électrique enroulé en forme de bobine et parcouru par un courant continu: l'interaction magnétique ressentie par l'aiguille d'une boussole placée dans leur voisinage est la même, ce qui s'exprime aussi par le fait que les lignes de champ qu'ils engendrent ont exactement la même forme.
Le champ électromagnétique. Lorsque les champs électrique et magnétique varient dans le temps, ils s'auto-engendrent de manière à ne former plus qu'une seule entité physique, le champ électromagnétique. Sa structure est décrite par les quatre équations de Maxwell. Une fois créé, le champ électromagnétique peut se propager dans l'espace. La lumière ou les ondes hertziennes sont des exemples de champ électromagnétique.
Texte B. Electromagnétisme
Mots et expressions:
Un champ magnétique — магнитное поле
Le conducteur — проводник
Un courant électrique — элетрический ток
Le flux magnétique — магнитный поток
La bobine — обмотка, катушка
Un circuit — цепь
23
L’intensité du courant électrique — сила тока
Le circuit résonant — колебательный контур
L’aimant permanent — постоянный магнит
Un matériau ferromagnétique — ферромагнетик, ферромагнитное вещество, ферромагнитный материал
Le passage d'un courant électrique dans un circuit conducteur entraîne l'apparition, dans l'espace entourant ce conducteur, d'un champ magnétique dont l'intensité et l'orientation en chaque point dépendent de l'intensité du courant, de la forme géométrique du circuit et de la nature de la matière qui l'entoure. Réciproquement, un circuit parcouru par un courant et plongé dans une région où règne un champ magnétique est soumis en chaque point à une force qui dépend de l'intensité du courant et du champ ainsi que des orientations relatives du champ et du conducteur. L'ensemble des lois qui décrivent quantitativement ces interactions a été formulé au début du XIXe siècle par André Marie Ampère.
La forme de circuit la plus efficace pour obtenir un champ magnétique est la bobine, soit plate, soit allongée. Si on ajoute dans l'axe de la bobine un noyau d'un matériau ferromagnétique comme le fer, on augmente la valeur du champ d'un facteur considérable. On peut, en donnant une forme adéquate à ce noyau, concentrer le champ dans une zone restreinte où il est presque homogène et atteint des valeurs très élevées.
Ces propriétés ont immédiatement donné lieu à des applications importantes telles que le télégraphe, le moteur électrique et l'électroaimant, instruments dont la mise en service a joué un rôle déterminant dans l'essor de la civilisation industrielle.
On peut assimiler un jet de particules chargées à un courant électrique. Si un tel jet parcourt une zone où règne un champ magnétique orienté perpendiculairement à la direction du jet, les particules chargées subissent une force perpendiculaire à la fois à leur direction et au champ magnétique, qui incurve leur trajectoire. Cette propriété est utilisée notamment dans les spectrographes de masse et dans certains accélérateur.
L'induction électromagnétique est un phénomène qui se produit lorsqu'un circuit électrique est en mouvement dans un champ magnétique uniforme ou lorsque, le circuit étant immobile, l'intensité du champ magnétique dans lequel il se trouve placé varie dans le temps. L'induction électromagnétique se traduit par la création d'une force électromotrice au sein du circuit; si celui-ci est fermé, il y a circulation d'un courant: le courant induit.
24
Michael Faraday a été le premier à mettre en évidence ce phénomène, en 1831. Soit un circuit fermé composé d'un bobinage et d'un ampèremètre; lorsqu'on approche d'un tel circuit l'un des pôles d'un aimant permanent, l' ampèremètre indique le passage d'un courant; il en est de même si on éloigne l'aimant, mais le sens du courant est inversé; il est à noter que le courant conserve une intensité différente de zéro tant que l'aimant est en mouvement. Le phénomène d'induction s'observe encore lorsque, au voisinage du circuit fermé précédent (ou circuit induit), on déplace un second circuit (ou circuit inducteur) alimenté par un générateur. Enfin, si les deux circuits ont une position fixe dans l'espace, on peut produire une induction en faisant varier l'intensité du courant dans le circuit inducteur.
Ces opérations reviennent à faire varier dans le temps la valeur du flux magnétique qui traverse le circuit induit. Dans tous les cas, la force électromotrice induite, e, qui engendre éventuellement un courant induit, est proportionnelle à la vitesse de variation de ce flux magnétique f: (e en volts, f en webers).
L'expression du courant induit se déduit de la loi d'Ohm: où R représente la résistance du circuit induit.
Le sens du courant induit est fixé par la loi de Lenz: les phénomènes d'induction ont un sens tel qu'ils tendent à s'opposer à la variation de flux qui leur a donné naissance; cette loi est traduite par le signe négatif dans l'expression de la force électromotrice.
Les courants induits qui prennent naissance dans un conducteur massique sont appelés courants de Foucault; si le conducteur est en mouvement dans un champ magnétique, les courants de Foucault produisent un freinage électromagnétique; ce dernier phénomène est largement exploité pour freiner les véhicules lourds. Si une pièce métallique fixe est soumise à une induction variable, les courants de Foucault qui y prennent naissance s'accompagnent d'un dégagement de chaleur dû à l'effet
Joule (chauffage par induction).
Si l'on envoie dans la bobine inductrice un courant alternatif, le champ magnétique et le flux induit dans la bobine induite le seront également, ainsi que la force électromotrice induite. Si les bobines sont disposées de façon que l'intégralité du flux envoyé par l'une soit reçue par l'autre, on réalise un transformateur. On montre alors que le rapport de la force électromotrice induite E2 à la tension E1 envoyée sur l'inducteur est égal au rapport du nombre de spires de la bobine induite N2 à celui N1 de la bobine inductrice. Le transformateur permet d'élever les tensions délivrées par les
25
alternateursjusqu'aux valeurs très élevées utilisées dans le transport d'énergie, puis d'abaisser celles-ci pour en faire les tensions industrielles et domestiques.
On peut également obtenir, à partir d'un courant primaire continu de basse tension, des courants induits de haute tension dans le secondaire d'une bobine d'induction; le dispositif mis au point en 1851 par Heinrich Daniel Ruhmkorff a été utilisé pour alimenter les tubes à rayons X et est employé pour réaliser l'allumage des moteursà explosion.
C'est sur le phénomène d'induction que sont fondées les machines électriques au sein desquelles se réalisent la transformation d'énergie électrique en travail mécanique et la transformation inverse.
Le phénomène d'induction ne se produit pas uniquement dans des circuits électriques; il se manifeste en tout point de l'espace comme un couplage entre un champ magnétique B qui, en ce point, varie au cours du temps, et un champ électrique E induit par cette variation. La relation mathématique qui traduit ce couplage porte le nom de relation de Maxwell-Faraday. Le physicien écossais James Clerk Maxwell, fondateur notamment de l' électromagnétisme, compléta l'équation de l'induction par une autre relation, un peu symétrique de celle-ci, qui associe un champ magnétique à toute variation temporelle d'un champ électrique. En d'autres termes, lorsqu'un champ électrique varie au cours du temps en un point de l'espace, il apparaît en ce point un champ magnétique dont l'intensité est d'autant plus grande que le champ électrique varie plus vite. La relation mathématique qui traduit ce couplage s'écrit (dans le vide, en absence de tout courant électrique): expression dans laquelle c représente la vitesse de la lumière (3 × 108 ms-1).
De ces deux relations, on déduit que si, pour une raison quelconque, on fait varier le champ électrique dans une région de l'espace, par exemple en imprimant à des charges électriques un mouvement de va-et-vient, il en résulte au voisinage un champ magnétique qui lui-même varie au cours du temps, engendrant dans son voisinage un champ électrique variable qui s'ajoute au champ initial. Ce mécanisme s'étend de proche en proche en induisant un champ électrique et un champ magnétique variables couplés l'un à l'autre. Cet ensemble de deux champs couplés constitue une onde électromagnétique qui, dans le vide, s'éloigne de sa source à la vitesse de la lumière. Ces ondes ont été prédites par Maxwell et découvertes peu après par
Heinrich Hertz. On s'est par la suite rendu compte que non seulement les ondes hertz-
26
iennes, mais aussi la lumière puis les rayons infrarouges, ultraviolets, X étaient également des ondes électromagnétiques, qui ne différaient entre elles que par la fréquence de variation des champs. Albert Einstein a montré que l'énergie transportée par ces différentes ondes n'était pas la même: on doit associer aux ondes électromagnétiques des particules qu'il a appelées des photons.
Exercice I. Terminez les phrases.
1.Le passage d'un courant électrique dans un circuit conducteur entraîne l'apparition…
2.La forme de circuit la plus efficace pour obtenir un champ magnétique est…
3.L'induction électromagnétique est un phénomène qui se produit lorsqu'un…
4.Si les deux circuits ont une position fixe…
5.L'expression du courant induit se déduit de…
6.Le phénomène d'induction ne se produit pas uniquement dans…
Exercice II. Vrai ou faux?
1. Un circuit parcouru par un courant et plongé dans une région où règne un champ électrique est soumis en chaque point à une force qui dépend de l'intensité du courant et du champ ainsi que des orientations relatives du champ et du conducteur.
2.La forme de circuit la plus efficace pour obtenir un champ magnétique est la bobine, soit plate, soit allongée.
3.Le phénomène d'induction se produit uniquement dans des circuits électriques.
4.Le physicien écossais James Clerk Maxwell, fondateur notamment de l' électromagnétisme, compléta l'équation de l'induction par une autre relation, un peu symétrique de celle-ci, qui associe un champ magnétique à toute variation temporelle d'un champ électrique.
5.L'expression du courant induit se déduit de la loi de Lenz: où R représente la résistance du circuit induit.
6.C'est sur le phénomène d'induction que sont fondées les machines électriques au sein desquelles se réalisent la transformation d'énergie électrique en travail mécanique et la transformation inverse.
Exercice III. Répondez aux questions ci-dessous.
1.Qu’est-ce que entraîne l'apparition d'un champ magnétique?
2.Par qui a été formulé l'ensemble des lois qui décrivent des interactions de
l'intensité du courant et du champ?
27
3.Qu’est-ce que c’est que la bobine?
4.Comment peut-on augmenter la valeur du champ d'un facteur considérable?
5.Qu’est-ce qu’on appelle l'induction électromagnétique?
6.Qu’est-ce qu’on appelle les courants de Foucault?
7.Où et comment emploie-t-on le phénomène d'induction?
Exercice IV. Complétez les phrases suivantes par les mots ci-dessous: le courant électrique, la bobine, l’intensité du courant électrique, des circuits électriques, un champ magnétique, l'induction électromagnétique.
1.… est un déplacement des électrons libres dans un conducteur.
2.L’ampère est une unité d’… .
3.… se traduit par la création d'une force électromotrice au sein du circuit.
4.Le phénomène d'induction ne se produit pas uniquement dans … ; il se manifeste en tout point de l'espace comme un couplage entre … B qui, en ce point, varie au cours du temps, et un champ électrique E induit par cette variation.
5.La forme de circuit la plus efficace pour obtenir un champ magnétique est …, soit plate, soit allongée.
Exercice V. Traduisez les phrases ci-dessous.
1.Направленное перемещение электрических зарядов в проводнике называют электрическим током.
2.За единицу измерения силы тока принят ампер.
3.Движение электрических зарядов в проводниках происходит под действием разности потенциалов.
4.Разность потенциалов называют напряжением и измеряют в вольтах.
5.Источники тока, проводники, активные и пассивные элементы используются для создания различных электрических цепей.
Exercice VI. Trouvez dans le texte la phrase contenant le présentatif c’est…que, justifiez son emploi et traduisez la phrase.
Exercice VII. Relevez dans le texte les cas de l’emploi du pronom relatif “dont”; expliquez la function de dont et justifiez la traduction.
28
Exercice VIII. Trouvez dans le texte des propositions complexes dont les subordonnées sont introduites par la conjonction “si”; justifiez l’emploi des temps dans ces propositions.
Exercice IX. Relisez le texte A et le texte B de l’unité etdressez le plan commun pour les deux textes. Faites le résumé commun des textes.
Exercice X. Lisez le texte suivant et faites sa traduction écrite.
Histoire du concept de champ
L'apparition, au XIXe siècle, du concept de champ est le fruit d'une interrogation épistémologique sur la notion de force à distance, posée par la loi de la gravitation de Newton. Comment un corps peut-il savoir qu'il est attiré par un autre? En
1855, Michel Faraday invente la notion de ce qu'il nomme “ligne de force” magnétique, en traçant en tout point la tangente à la direction prise par l'aiguille d'une boussole au voisinage d'un aimant. Faraday interprète l'interaction magnétique de la manière suivante: l'aimant déforme l'espace en son voisinage; l'aiguille de la boussole subit cette modification de l'espace, et sa déviation révèle l'existence du champ qui lui préexistait. La continuité spatiale du champ rétablit la causalité, puisque le champ est en un point donné déterminé par sa valeur en un point immédiatement voisin. Le champ apparaît alors comme une représentation commode et satisfaisante de la force.
C'est avec la description des phénomènes électromagnétiques que le champ acquiert le statut de véritable réalité physique. En 1831, Faraday avait décelé l'apparition d'un champ électrique induit par la variation temporelle d'un champ magnétique. James Clerk Maxwell formalise ce phénomène et sa réciproque dans les fameuses équations qui portent son nom et qui décrivent la structure du champ électromagnétique. De cette description, on déduit en particulier que le champ électromagnétique se propage dans l'espace. Une fois créé, il s'éloigne de sa source et continue sa course indépendamment de l'oscillation de la charge qui lui a donné naissance. En 1888, Heinrich Hertz met expérimentalement en évidence l'existence de ces ondes électromagnétiques. Le champ a donc véritablement une réalité; matière et champ sont les deux constituants fondamentaux du monde physique. Le XXe siècle va brouiller la distinction entre matière et champ. Albert Einstein en 1905 et Louis de Brogile en 1920 établissent deux relations, dont chacune relie un concept corpusculaire (l'énergie ou l'impulsion) à un concept ondulatoire (la fréquence ou la longueur d'onde). La propagation de l'onde électromagnétique, ainsi affublée d'une énergie et d'une quantité de mouvement, devient celle de pseudo-particules sans
29
masse, que l'on nomme photons. On en est peu à peu venu à considérer que chaque interaction dans la matière est véhiculée par une particule d'échange ou boson intermédiaire. L'ensemble des particules de matière et de leurs interactions est décrite par la théorie quantique des champs, apparue peu après la Seconde Guerre mondiale. Une particule élémentaire y est définie comme l'état d'excitation d'un champ, luimême véhiculé par des particules. Au niveau quantique, matière et champ sont devenus deux dénominations différentes pour une seule et même réalité physique.
30