Chap 1 : Les champs magnétiques

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Cours
Physique
Chimie
Chap 1 : Les champs magnétiques
SANTE : Livre p 193 à 206
De forts champs magnétiques sont utilisés en
médecine lors d’un IRM (Imagerie par résonance
magnétique).
Dans ce chapitre nous allons étudier les
caractéristiques et les propriétés des champs
magnétiques.
I.Les effets d’un champ magnétique sur une aiguille aimantée
II.Répulsion et attraction de deux sources magnétiques
III.Représentation vectorielle du champ magnétique
B
IV.Intensité d’un champ magnétique.
La pointe rouge d’une aiguille aimantée est un pôle nord magnétique, elle est
attirée par un pôle sud magnétique. Elle indique donc un sud magnétique.
Le champ magnétique peut être représenté par un vecteur, noté
B
:
- son sens est identique à celui d’une aiguille aimantée (boussole)
- son point d’application correspond au le centre de l’aiguille aimantée
- sa longueur représente son intensité (valeur) en Tesla (T).
L’intensité du champ magnétique, notée B, se mesure en Tesla
avec un appareil nommé le teslamètre.
B
Point
d’application
Vecteur champ
magnétique
B
S
N
Deux pôles opposés face à face s’attirent. Il y a attraction.
Deux pôles identiques face à face se repoussent. Il y a répulsion.
S
N
B
'B
Rouge
N
N
S

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Ordres de grandeurs de l’intensité du champ magnétique :
- Le champ magnétique terrestre est de l’ordre 50 T.
- Les aimants en ferrite, les moins chers, est entre 200 et 400 mT.
- Les supers aimants Néodyme peuvent atteindre 1,3 T.
- Les électroaimants peuvent atteindre 1,5 T
- Les électroaimants supraconducteurs peuvent atteindre 5 T.
L’intensité du champ magnétique diminue avec la distance par rapport à sa source.
V.Superposition de champs magnétiques.
Lorsqu’on est en présence de plusieurs sources de champs magnétiques distinctes, les champs
magnétiques se superposent en somme vectorielle.
VI.Spectre magnétique et lignes de champs magnétiques
Spectre magnétique de l’aimant droit : Spectre magnétique de l’aimant en U :
Les lignes de champ « sortent » du pôle NORD de la source et « rentrent » par le pôle SUD .
Les vecteurs champs magnétiques
B
sont tangents aux lignes
de champs.
Le sens des lignes de champ correspondent au sens du vecteur
B
ou de l’aiguille aimantée.
Le spectre magnétique d’un aimant représente l’ensemble des
lignes de champ autour de la source magnétique.
N
S
N
S
1
B
2
B
B
Spectre magnétique de la terre
N
S
N
S
1
B
2
B
B
B
B
B

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VII.Champ magnétique autour d’un conducteur parcouru par un courant I
Un conducteur rectiligne, parcouru par un courant électrique
d’intensité I, crée dans son entourage un champ magnétique suivant
des lignes de champ circulaires. Pour repérer le sens des lignes de
champ, on utilise la règle de la paume de la main droite.
VIII.Champ magnétique d’un solénoïde (bobine allongée)
Pour augmenter l’intensité du champ magnétique provenant d’un courant électrique, on réalise des
spires avec le conducteur pour former un solénoïde. Le solénoïde se comporte alors comme un
aimant droit.
Règle de la paume de la main droite :
Le pouce droit représente le sens de ce qui est rectiligne.
La paume représente le sens de ce qui est circulaire.
L’intensité du champ magnétique B est proportionnelle à l’intensité du courant électrique I.
Son intensité B diminue avec la distance par rapport au conducteur.
I
B
B
Lien vidéo :
A l’intérieur du solénoïde, le champ magnétique est uniforme (constant et même sens ). On
détermine son sens en utilisant la règle de la paume de la main droite.

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Remarque :
 Lorsque le solénoïde n’a pas de noyau, la perméabilité de l’air
est identique à celle du vide : 0 = 4..10-7 H.m-1
 Pour augmenter l’intensité du champ magnétique, on place un
noyau ferreux. La perméabilité magnétique  est alors
augmentée.
L’intensité du champ magnétique à l’intérieur d’un solénoïde est donnée par :
L
IN
B
Nombre de spires
Intensité du champ magnétique à
l’intérieur du solénoïde
( T )
Perméabilité magnétique du milieu
( T.m.A-1
ou H.m-1 )
Longueur du solénoïde
( m )
Intensité du courant électrique
( A )
D’après la formule l’intensité du champ magnétique B est proportionnelle à
l’intensité du courant électrique I et au nombre de spires N.
- Quand on double I alors B double
- Quand on double N alors B double