le champ magnétique

LE FERROMAGNETISME
1. Rappels : le champ magnétique
1.1 Définitions
Un champ magnétique est une région de l’espace où une particule chargée :
* est soumise à une force lorsqu’elle est en mouvement;
* n’est soumise à une aucune force lorsqu’elle est immobile.
La force, dite « électromagnétique » permet de détecter la présence du champ
magnétique.
On montre que le courant est une source de champ magnétique.
S’il y a un champ magnétique, il y a des lignes, appelées « lignes de champ
magnétique ».
L’ensemble des lignes de champ magnétique constitue « le spectre du champ
magnétique »

1.2 Vecteur champ magnétique
Un champ magnétique est caractérisé par une grandeur vectorielle :
Le vecteur champ magnétique noté
Le vecteur possède :
* une origine : c’est le point de la région de l’espace considéré;
* une direction : c’est la tangente à la ligne de champ au point considéré;
* un sens : sens Sud-Nord de l’aiguille aimantée;
* une intensité ( ou une valeur ) , notée B. elle est mesurée en Tesla ( T ).
On utilise souvent le millitesla ( mT ).
1.3 Détermination de l’orientation du champ magnétique
Le champ magnétique sort par la face Nord et rentre par la face Sud.
B
B
B

1.4 Composition de deux champs magnétiques
= +
1.5 Champ magnétique uniforme
On a un champ magnétique uniforme lorsque les lignes de champ sont parallèles.
Dans ce cas, en chacun des points, le champ magnétique a une valeur constante.
1.6 Expression de B
On montre que B est proportionnel à I. Pour une bobine longue ( un solénoïde ) :
B = µ0µ0 = 4π.10-7 H/m µ0 est la perméabilité du vide.
L longueur de la bobine ( en m ); N nombre de spires ; B en T.
1B
2B
B
B
1B
2B
I
L
N

2. Flux d’un champ à travers une surface S. F.é.m.
Le flux du champ magnétique à travers une surface orientée :
Φ= = BScosα α est l’angle entre
Φen Weber ( Wb ) ; B en Tesla; S en m2.
Si N spires traversées par le champ magnétique :
Φ= = NBScosα
Si le flux Φvarie dans le temps, on a une apparition d’une f.é.m. induite e.
e = dΦen Weber; dt en s; e en volt.
B
S
B
B
S
S.B
Set B
S.BN
dt
d
-

3. Vecteur excitation magnétique
3.1 Matériau magnétique
Un matériau magnétique est une substance qui, par sa présence, modifie
dans son environnement, le champ magnétique:
- en canalisant les lignes de champ;
-en augmentant l’intensité du champ dans son entourage.
Ce sont des corps ferromagnétiques ou ferrimagnétiques.