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MAGNÉTOSTATIQUE
PARTIE 3
104

Par unité de temps et de volume ⇒Densité de puissance :
7/ Energie. Effet Joule
Action de ⇒charges mobiles (densité volumique nq) dans dτsoumises à
E
E d nq df
e
τ=
Déplacement élémentaire de dτà vitesse durant dt :
l
d
vdt v d =l
Travail élémentaire effectué par :
dF
dt vE d nq ddf d
e
•• τ== lT
Avec
v nq j = dt d E j d τ=⇒•T
j
E E j p
2
2
γ
=γ== •
a – Forme locale
Positive ⇒
⇒⇒
⇒ puissance reçue par le conducteur
C’est le générateur (en soumettant les extrémités du conducteur à une ddp) qui fournit de
l’énergie aux charges
- Ces charges se déplacent en luttant contre les forces de frottement
- Le travail des forces de frottement est dissipé en chaleur
- Cet effet calorifique est l’effet Joule
•/•
105 GB

⇒Puissance totale dissipée dans le conducteur
Puissance totale dissipée dans le conducteur :
b – Forme intégrale
Conducteur de volume Vet ddp aux bornes
B
A
VV
−
∫∫∫
τ= •
V
Pd E j
Élément de tube de courant entourant : longueur , surface de base
j
l
d
dS
⇒Volume
dSd d •=τ l
ld
τ
d
dS
ld
dS
j
(
)
∫∫∫ ••=⇒
V
PdSd E j l
Puisque //
j
ld
(
)
∫∫∫ ••=⇒
V
PdS j dE l
∫ ∫∫
→
•• =
BA
dE dS j
C S
lP
( )
BA
B
A
VV IdEI −==
∫•
l
2
IR =P
Unité : watt (W)
C’est la forme intégrale de l’effet Joule
•/•
Avec
RIVV
B
A
=
−
106 GB

Chapitre II
INDUCTION MAGNÉTIQUE CRÉÉE
PAR LES COURANTS
1/ Historique et premières définitions
a – Observations
Jusqu'au début des années 1820, on ne connaissait que le magnétisme des
aimants naturels à base de magnétite. Par hasard, Hans Christian Ørsted
(1821) montra qu'un courant électrique parcourant un fil influence
l'aiguille d'une boussole située à proximité
Il fut incapable d'expliquer ce phénomène
André-Marie Ampère pressentit que si un courant dans un fil exerçait une force
magnétique sur une aiguille de boussole, deux fils parcourus chacun par un courant
devraient interagir
Dans une série d'expériences, il montra que cette interaction était simple : des courant
parallèles s'attirent, des courants de sens contraire se repoussent. La force entre deux
courants est inversement proportionnelle à la distance qui les séparent et proportionnelle à
l'intensité
•/•
107 GB

b – Force magnétique
Intensité de la force : dépend de la distance entre les fils, de la longueur de ceux-ci
Deux fils parcourus par des courants ⇒soumis à une force
Sens : dépend de la direction relative des courants
Sens inversé ⇒répulsion
•
••
• Fils ⊥
⊥⊥
⊥⇒
⇒⇒
⇒ force nulle
•
••
• Fils // ∈
∈∈
∈ plan ⇒
⇒⇒
⇒ force maximum
et de l’intensité des courants
Courants de même sens ⇒attraction
•/•
- Champ : Rend compte de l’action à distance entre charges statiques (loi de Coulomb)
E
- Comportement des forces ici observées ⇒champ vectoriel : induction magnétique
que crée un circuit au voisinage du second
B
108 GB
Forces maximum Force nulle
Attraction
i
ii
i
1
11
1
i
ii
i
2
22
2
Répulsion
i
ii
i
1
11
1
i
ii
i
2
22
2
i
ii
i
1
11
1
i
ii
i
2
22
2