Le champ magnétique

Électricité et magnétisme (203-NYB)
Chapitre 8:
Le champ magnétique
1269: Pierre Maricourt se servit d’une aiguille
magnétisée pour tracer les « lignes de forces »
autour d’une pierre d’aimant.
1600: William Gilbert suggéra que la terre était un
aimant. L’extrémité d’un barreau aimanté qui est
attiré par le nord géographique est appelé « pôle
nord ». Par conséquent, le pôle Nord
géographique est en fait un pôle sud magnétique.
1735: On découvrit que la foudre pouvait
magnétiser des objets.
1820: Christian Oerstead découvre qu’un courant
électrique peut produire un effet magnétique.

8.1 Le champ magnétique
•Le champ magnétique B en un point est dirigé selon la tangente à une
ligne du champ.
•Le sens de B correspond à la direction vers laquelle pointe le nord
d’une boussole.
• L’intensité du champ est proportionnelle au nombre de lignes
traversant une surface unitaire perpendiculaire.
Terre: 0.6 Gauss
Aimant: 100 Gauss
Taches solaires: 4000 Gauss
Laboratoire:
Magnétars:
5
4.5 10 Gauss
14 15
10 10 Gauss

8.1 Définition du champ magnétique
•La force magnétique est proportionnelle à la charge q.
• La force magnétique est proportionnelle à l’intensité B du
champ magnétique.
•La force magnétique est proportionnelle à la composante de la
vitesse qui est perpendiculaire au champ magnétique.
•La force magnétique est perpendiculaire au champ
magnétique Bet à la vitesse vde la charge.
• La force magnétique qui s’exerce sur une charge positive est
de sens inverse à la force qui s’exerce sur une charge négative.
Fq
FB
F v F qv B
FB
Fv
Une charge se déplace dans un champ magnétique subit une force ayant ces propriétés:

8.1 (suite)
•La force électrique est orientée dans la direction du champ électrique alors que la
force magnétique est perpendiculaire au champ magnétique
•La force électrique agit sur une charge quelle que soit sa vitesse alors que la force
magnétique agit seulement sur une charge en mouvement.
•La force électrique effectue un travail sur une charge en mouvement alors que la
force magnétique n’effectue aucun travail car elle est perpendiculaire à la vitesse
(si B constant). Le champ magnétique ne peut pas modifier la grandeur de la
vitesse.
Différences entre le champ électrique et le champ magnétique:
Exercice: trouver la direction de F dans les 3 cas

8.1 Exemple E3
19 6 4
18 18
44
6
1.6 10 2.7 10 0.12 10 0.707 0.707 0
0 0 1
5.18 10 0.707 0.707 5.18 10 45
0.12 10 1 ( ) 10 ( )
2.7 10 cos45 sin45 2.7 10
x y z
x y z
o
oo
i j k i j k
F qv B q v v v
B B B
F i j N
B k T car G gauss T tesla
v i j
6
19
19 6 4 18
0.707 0.707
1.6 10
Plus simple:
sin90 1.6 10 2.7 10 0.12 10 5.18 10
o
i j m s
q e C
F qvB N
En un point de sa surface, le champ magnétique de la terre a un module de 0,12 G et est
orienté directement vers le bas. Décrivez la force magnétique agissant sur un proton se
déplaçant à l’horizontale à 2,7 x 106m/s, selon une orientation qui pointe à 45oau sud
de l’est.
F
v
B