Champ magnétique () - Le sas des sciences physiques

Fiche de révision de physique
Le champ magnétique
I Le champ magnétique
a. Champ magnétique créé par un aimant.
 Dans la zone de l’espace autour d’un aimant, il y a un champ magnétique.
 Un champ est une zone de l’espace qui a une propriété particulière (ici mettre en mouvement les objets aimantables).
 Un aimant a deux pôles : un pôle nord et un pôle sud.
 Avec deux aimants : deux pôles différents s’attirent et deux pôles identiques se repoussent.
 ne boussole est une petite aiguille aimantée. Son pôle nord est dons attiré par un pôle sud.
Spectre d’un aimant droit.
Spectre d’un aimant en U
 En vert : les lignes de champs, orientées du pôle nord
vers le pôle sud.
 En bleu, les vecteurs champ magnétiques : . Ils sont
tangents aux lignes de champs.
 On dit que le champ magnétique est uniforme lorsque le
vecteur est identique en tout point de cette zone (même
direction, même sens, même intensité en tout point M de
cette zone). C’est le cas pour l’entrefer de l’aimant en U.
 Dans une zone où le champ est uniforme, les lignes de
champs sont des droites parallèles.
b. Champ magnétique terrestre.
La terre se comporte comme un dipôle magnétique.
 Son pôle sud magnétique est approximativement localisé sur
son pôle nord géographique.
 Le champ magnétique à la surface de la Terre a une
composante horizontale et une composante verticale.
c. Caractéristiques du vecteur champ magnétique : Le champ magnétique est représenté par le vecteur .
Caractéristiques du vecteur en un point M de l’espace :
 Point d’application : le point M où on le
représente.
 Direction : donnée par la boussole.
 Sens : donné par la boussole.
 Intensité du champ magnétique en Tesla (T).
Remarque : représenter une boussole lorsqu’on a le vecteur ou l’inverse :
Le vecteur part du centre
de la boussole et va dans la
direction du nord de la
boussole.
 On mesure un champ magnétique à l’aide d’un Teslamètre et d’une sonde à effet Hall. Son unité est le Tesla (T).
II Champ magnétique créé par un courant électrique.
a. Champ magnétique créé par un fil parcouru par un courant électrique.
 Un fil parcouru par un courant crée un champ magnétique : c’est l’expérience d’Oersted.
 Les lignes de champ qui apparaissent sont des cercles centrés sur le fil.
 On les oriente à l’aide de la règle du tire-bouchon. (pour que le tire-bouchon progresse dans le même sens que
l’intensité on doit le tourner dans le même sens que les lignes de champ orientées.)
b. Champ créé par un solénoïde parcouru par un courant électrique.
 Solénoïde : Bobine constituée par un enroulement en hélice de spires régulières dont la longueur est très
supérieure au diamètre.
 Un solénoïde parcouru par un courant créé un champ magnétique analogue à celui d’un aimant droit.
 Le champ magnétique à l’intérieur d’un solénoïde est uniforme. On obtient sa direction et son sens à
l’aide de la règle du tire-bouchon.
 Pour déterminer les faces nord et sud du solénoïde il suffit d’observer les lignes de champ à l’extérieur
du solénoïde : elles vont du nord vers le sud.
Exercice Type : 11 p 130.
Intensité, B, du champ magnétique à l’intérieur d’un solénoïde :
ou encore avec
0 = 1.256 10-6 H.m-1 c’est une constante (la « perméabilité du vide »).
N : nombre de spires du solénoïde.
l : Longueur du solénoïde en m.
I : intensité électrique qui le traverse en A.
n : Nombre de spires par mètre.
c. Champ résultant.
 Lorsque deux champs magnétiques et sont présents dans une zone, une boussole s’oriente sur le champ
résultant .
 Il s’agit d’une addition de deux vecteurs.