Électricité et magnétisme

Champ magnétique et force magnétique

Le champ magnétique décrit l’action sur les aimants et les courants ; un fil parcouru par un courant subit F = BIl sin θ.

Le champ magnétique décrit l’action sur les aimants et les courants ; un fil parcouru par un courant subit F = BIl sin θ.

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L’induction magnétique $B$ (tesla, T) précise l’intensité et la direction du champ. Un segment rectiligne de longueur $l$, parcouru par un courant $I$ et faisant un angle $\theta$ avec $\vec B$, subit $F=BIl\sin\theta$. La force est perpendiculaire au fil et au champ ; la règle du produit vectoriel fixe son sens.

Le sens de la force sur un fil parcouru par un courant se détermine par la règle de la main gauche ou par le produit vectoriel du courant et du champ magnétique. Inverser le courant ou le champ inverse la force ; inverser les deux la laisse inchangée. Deux fils parallèles parcourus par des courants sont chacun dans le champ créé par l’autre : ils s’attirent si les courants sont de même sens et se repoussent sinon.

La loi de force permet de mesurer $B$ : pour un fil perpendiculaire, $B=F/(Il)$, et le tesla équivaut à $\mathrm{N/(A\,m)}$. La force magnétique ne s’exerce que sur la portion du fil située dans le champ ; n’incluez pas la longueur extérieure à cette région.

Les lignes de champ magnétique visualisent le champ : leur tangente donne le sens de $\vec B$, et leur densité indique l’intensité relative. Elles forment des boucles fermées sans origine ni extrémité isolée.

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