5.2 ÉLECTROMAGNÉTISME

LES
CHAPITRE 5
PHÉNOMÈNES MAGNÉTIQUES
– Deux pôles de nature différente s’attirent tandis que deux pôles de nature identique se
repoussent.
– La portion d’espace où s’exercent les forces
magnétiques se nomme champ magnétique.
– Si l’on introduit un morceau de fer dans un
champ magnétique, les lignes se déforment
pour se concentrer vers le fer.
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gbjg sg hhhf hjkoop;y
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hlkjgbj bbs h hjkoop;y dpi
j jgbjgbj bbsghhhf hhjkoop;y
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5.2
Cette section constituait une introduction
aux phénomènes magnétiques. Vous y avez étudié le comportement et les effets des aimants.
Dans la prochaine section, vous vous concentrerez sur l’étude de l’électromagnétisme, qui
consiste à produire un champ magnétique à
partir du courant électrique.
ÉLECTROMAGNÉTISME
L’électromagnétisme est l’étude des effets
magnétiques engendrés par la circulation d’un
courant électrique dans un conducteur. Dans
cette section, vous étudierez les effets magnétiques du courant, les polarités d’un solénoïde et
les applications de base de l’électromagnétisme.
La figure 5.7 représente le champ magnétique produit autour d’un conducteur parcouru
par un courant électrique.
Figure 5.7
Lignes de force
Module 6
CEMEQ
Effet magnétique du courant électrique
En 1820, Hans Christian Oersted, un physicien danois, fut le premier à observer la présence
d’un champ magnétique autour d’un conducteur
parcouru par un courant électrique. En effet, si
l’on place une boussole le long d’un conducteur
parcouru par un courant électrique, on observe
que l’aiguille s’oriente perpendiculairement au
conducteur.
Champ magnétique
Lorsqu’un courant électrique parcourt un
conducteur, il se crée, autour de ce conducteur,
un champ magnétique ayant les caractéristiques
suivantes :
– le champ magnétique se trouve dans un plan
perpendiculaire au courant qui le produit;
– les lignes de force magnétiques sont symétriques
par rapport au centre du conducteur;
– le champ magnétique agit sur toute la longueur
du conducteur;
– l’intensité magnétique diminue si on s’éloigne du conducteur;
– le champ magnétique disparaît dès que le
courant cesse de circuler dans le conducteur.
Champ magnétique autour d’un conducteur
Dans ce chapitre, pour expliquer
les théories associées aux phénomènes de l’électromagnétisme, nous
utiliserons le sens conventionnel du
courant, soit de la borne positive
( + ) vers la borne négative ( − ) .
Sens du champ magnétique
Le sens du champ magnétique dépend du sens
du courant circulant dans le conducteur. Si l’on
inverse le sens du courant dans le conducteur, les
ligne de force changeront de sens de rotation. Par
convention, lorsque l’on désire identifier le sens
du courant dans le conducteur, on utilise une
croix pour désigner un courant entrant dans le
conducteur et un point pour identifier le courant
sortant du conducteur. La figure 5.8 montre le
sens des lignes magnétiques pour un courant
entrant dans un conducteur et un courant sortant
d’un conducteur.
(Électricité de construction)
5.7
CHAPITRE 5
Sens des lignes magnétiques
tement des champs magnétiques résultants entre deux conducteurs parcourus par des courants
de même sens et de sens opposés.
Figure 5.10
b) Courant sortant
du conducteur
a) Courants dans le même sens
La règle de la main droite permet de déterminer
le sens des lignes de force. Cette règle s’énonce
comme suit :
Si on saisit le conducteur de la main droite,
le pouce pointant dans le sens conventionnel du
courant (du positif vers le négatif), les doigts
pointent dans le sens des lignes de force magnétiques. La figure 5.9 présente la règle de la main
droite.
b) Courants dans le sens opposé
CEMEQ
Figure 5.9
Règle de la main droite
CEMEQ
Courant
Forces magnétiques entre deux conducteurs
parallèles
Si deux conducteurs parallèles sont parcourus
par un courant, les champs magnétiques créés
par chacun d’eux exercent une force l’un sur
l’autre. Si les deux courants circulent dans le
même sens, on remarque un phénomène d’attraction comparable à celui de deux aimants
permanents ayant des pôles opposés. Par contre,
si les courants circulent dans un sens opposé, les
conducteurs auront tendance à se repousser,
comme dans le cas d’aimants ayant des pôles de
même nature. La figure 5.10 montre le compor-
5.8
Conducteurs parallèles
CEMEQ
a) Courant entrant dans
le conducteur
PHÉNOMÈNES MAGNÉTIQUES
Solénoïde
Un solénoïde est une bobine de fil comportant
plus d’une spire. On l’utilise pour augmenter
l’intensité d’un champ magnétique. Le même
courant parcourt chacune des spires de fil et
crée des champs magnétiques dans la même
direction. La somme des forces magnétiques
engendrées par les spires produit un champ
magnétique comparable à celui d’un aimant
permanent, laissant aux extrémités de la bobine
un pôle nord et un pôle sud. La figure 5.11
présente cette situation.
Figure 5.11
(Électricité de construction)
Champ magnétique d’un solénoïde
CEMEQ
Figure 5.8
L ES
Un conducteur ayant plusieurs
spires amplifie le champ magnétique
Module 6