Électricité et magnétisme (203-NYB) Chapitre 9: Les sources de champ magnétique Dorsale médio-Atlantique 9.1 Le champ magnétique créé par un long conducteur rectiligne I B 0 2 R Un champ magnétique B est créé par un courant I circulant dans un fil rectiligne infini. 0 4 107 T m A Les lignes du champ sont des cercles centrés sur le conducteur et perpendiculaire à celui-ci. Le sens du champ magnétique est défini par la règle de la main droite. μo est la perméabilité magnétique du vide 9.2 La force magnétique entre des fils conducteurs parallèles 0 I1 2 d I II F21 I 2 B1 I 2 0 1 0 1 2 2 d 2 d F21 0 I1 I 2 2 d F21 I 2 B1 B1 Le conducteur I1 produit un champ B1 qui exerce une force F21 sur le conducteur I2. La force est attractive si les deux courants sont de même sens et répulsive s’ils sont de sens contraire. On suppose que d (conducteurs infinis) 9.3 La loi de Biot-Savart dB=0 dB dl dB 0 Id ur 4 r2 dB 0 Id sin 4 r2 r I dBMAX Le champ magnétique dB produit par un élément de courant diminue comme 1/r2, tout comme le champ électrique produit par une charge ponctuelle. La loi de Biot-Savart sert à calculer le champ produit par un conducteur de forme quelconque. 9.3 (suite) Fil rectiligne tan θ R x x R tan dx 2 μ I dx sin θ μ0 I B dB 0 2 r 4π 1 4π μI B 0 4π 2 1 R d sin 2 2 ( p.394) dx sin θ μ0 I r 2 4π 1 2 1 Rd sin θ sin 2 r 2 Rd sin θ μ0 I 2 sin θd R2 4πR 1 θ μ0 I μI cos θ θ12 0 cos θ1 cos θ2 4πR 4πR μI B 0 cos θ θ θ1 180 θ2 2πR μI B 0 θ 0, θ2 180o 2πR R r sin θ B _ (au centre du fil) (fil infini) 0 + x 9.3 Fil rectiligne 9.3 Boucle de courant μ0 I dl sin 90o μ0 I dl dB 4π r2 4π r 2 μ I dl μ I sin μ0 I sin B dB sin 0 2 sin 0 dl 2 a 4π r 4π r 2 4π r 2 a sin μ0 aI sin μ0 aI sin μ0 aI sin 3 B 2 r2 2 a 2 2 a2 sin B μ0 I sin 3 2a a r sin B μ0 I 2a r si =90o , au centre de la boucle 9.3 Boucle de courant 9.3 (suite) Solénoïde B 12 0 nI cos 2 cos 1 nN L B 0 nI cos 2 180o 1 B 0 nI 0o 1 2