I) Notion de champ magnétique

1) Mise en évidence :
I) Notion de champ magnétique :
Chapitre 5 : CHAMP MAGNETIQUE
Des petites aiguilles aimantées montées sur
pivots sont disposées près d'un aimant droit.
Chaque aiguille constitue un dipôle orienté.
S 5 F
a) Expérience :
On appellera pôle Nord la pointe de l’aiguille
et pôle Sud l'empennage de l'aiguille.
Chaque aiguille s'oriente après quelques
oscillations, et désigne au point M où elle se
trouve, une direction (son axe longitudinal) et
un sens (SN) privilégié.
Nous dirons que les aiguilles mettent en évidence l'existence du champ
magnétique créé par l'aimant en chaque point.

1) Mise en évidence :
I) Notion de champ magnétique :
Chapitre 5 : CHAMP MAGNETIQUE
Nous dirons que le champ magnétique créé en un point M est un vecteur B
qui a pour :
S 5 F
b) Caractéristiques du champ magnétique :
direction : l'axe longitudinal de l'aiguille aimantée,
-
sens : celui du dipôle SN,
-
mesure : B, exprimée en tesla (T).
-

1) Mise en évidence :
I) Notion de champ magnétique :
Chapitre 5 : CHAMP MAGNETIQUE
L'aiguille d'une boussole est placée près d'un
aimant droit. Lorsque l'aiguille est écartée de sa
position d'équilibre puis lâchée, elle oscille.
S 5 F
c) Mesure du champ magnétique :
La fréquence des oscillations augmente lorsqu'on
rapproche l'aiguille de l'aimant. Les oscillations sont
d'autant plus rapides que le champ est plus intense.
L'expérience montre que la fréquence N est proportionnelle
à B2. On pourrait en déduire un moyen de mesurer l'intensité
du champ magnétique.
Dans la pratique on utilise un "tesla mètre" équipé d'un capteur
particulier qu'on appelle sonde à effet Hall :

2) Sources de champ magnétique :
I) Notion de champ magnétique :
Chapitre 5 : CHAMP MAGNETIQUE
Les aimants sont des sources permanentes de champ magnétique. Ils sont
constitués d'alliages à base de fer ou de certains oxydes de fer, de cobalt ou
de nickel (ticonal : titane, cobalt, nickel, aluminium).
La forme d’un aimant est liée à son utilisation.
S 5 F
a) Les aimants permanents :
L'action magnétique exercée par un aimant est plus importante au
niveau de certaines régions appelées pôles de l'aimant.
Les pôles d'un aimant ne sont pas séparables : il n'existe pas de
monopôle magnétique (contrairement aux charges électriques) :
La plus petite entité magnétique est le dipôle magnétique (association
d'un pôle Nord et d'un pôle Sud).

2) Sources de champ magnétique :
I) Notion de champ magnétique :
Chapitre 5 : CHAMP MAGNETIQUE
Plaçons une aiguille aimantée au dessous d'un fil conducteur rectiligne de
façon que cette aiguille soit parallèle au fil quand aucun courant ne circule.
S 5 F
b) Les courants électriques :
Lorsqu'un courant électrique circule dans le fil,
l'aiguille tend à s'orienter perpendiculairement
au conducteur.
Un conducteur parcouru par un courant
électrique crée un champ magnétique en son
voisinage. Le sens du champ dépend du sens
du courant.
Règle du bonhomme d'Ampère :
Un observateur, disposé le long du conducteur de façon que le courant
électrique circule de ses pieds vers sa tête, et regardant vers un point
M, voit en M le champ magnétique orienté vers sa gauche.