Induction électromagnétique

Induction électromagnétique
1. L’induction électromagnétique :
1.1. Phénomène d’induction :
Un circuit se déplaçant dans un champ magnétique permanent peut se comporter comme un
générateur électrocinétique : il est le siège d’un phénomène d’induction. Nous parlerons, dans



ce cas, d’induction de Lorentz. F  q.ve B0
Lorsqu’un circuit fixe est soumis à un champ magnétique variable, il est encore le siège d’un


B
phénomène d’induction. Nous parlerons alors d’induction de Neumann. rot E  
t
L’induction électromagnétique est un phénomène unique : l’induction de Lorentz et l’induction de
Neumann en sont deux facettes, qui dépendent du point de vue de l’observateur.
Nous pourrons ensuite décrire le phénomène d’induction électromagnétique dans le cas général,
lorsqu’un circuit mobile se déplace dans un champ magnétique variable.
1.2. Loi qualitative de Lenz :
Les effets magnétiques, électrocinétiques et mécaniques de l’induction sont orientés de façon à
s’opposer à ses causes.
2. Circuit mobile dans un champ magnétique permanent : induction de Lorentz :
2.1. Force électromotrice de déplacement
L’action d’un champ magnétique extérieur permanent sur un circuit en mouvement est équivalente à
celle d’un générateur de tension dont la force électromotrice eL est appelée force électromotrice de
Lorentz ou force électromotrice de déplacement.
La puissance de la force électromotrice de Lorentz est compensée par celle des actions de Laplace
exercée sur le circuit :
2.2. Champ électromoteur de Lorentz
2.2.1. Induction de déplacement
Lors du déplacement d’un conducteur dans un champ magnétique constant, les charges de conduction

 
E

v
e B
sont mises en mouvement par une force : m
ve est la vitesse de déplacement du conducteur.
Em=vexB est appelé champ électromoteur de Lorentz ou champ électromoteur de déplacement.
2.2.2. Circulation du champ électromoteur
La force électromotrice de Lorentz induite par le déplacement du circuit électrique dans un champ
magnétique permanent est égale à la circulation du champ électromoteur de déplacement le long du
circuit :
2.2.3. Équivalence électrocinétique
Pour une portion AB de circuit (circuit ohmique RAB) se déplaçant dans un champ magnétique B
permanent extérieur à la vitesse ve nous pouvons écrire la loi d’Ohm sous la forme :
2.3. Loi de Faraday
La f.e.m. de Lorentz pour une maille filiforme mobile peut aussi être déterminée par la loi de Faraday :
eL  
d
dt
(t ) est le flux de champ magnétique extérieur permanent à travers toute surface S orientée qui
s’appuie sur le contour L de la maille.
3. Circuit fixe dans un champ magnétique variable : induction de Neumann :