Champ magnétique et force de Laplace
Cette fiche rassemble les idées essentielles sur l’action d’un champ magnétique sur des charges et des conducteurs parcourus par un courant.
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Champ magnétique et lignes de champ
Idée clé
Un courant électrique crée un champ magnétique autour de lui.
- Les lignes de champ sont orientées.
- Elles sont tangentes au vecteur champ.
Repères visuels
Mémo
Tangente = direction, lignes serrées = champ plus intense.
2
Force de Lorentz
Expression
La force magnétique sur une charge en mouvement est perpendiculaire à \vec{v} et à \vec{B}.
Effet sur une charge
Charge au repos
- Force magnétique nulle.
Charge en mouvement
- Force non nulle si v n’est pas parallèle à B.
- Déviation de la trajectoire.
Mouvement dans un champ uniforme
- 1
Si \vec{v} est perpendiculaire à \vec{B}, la trajectoire est circulaire.
- 2
Si \vec{v} a une composante parallèle, la trajectoire est hélicoïdale.
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Force de Laplace
Sur un conducteur
Un conducteur parcouru par un courant subit une force due au champ magnétique.
Comparaison utile
Lorentz
- Agit sur une charge.
- Dépend de q et de v.
Laplace
- Agit sur un conducteur.
- Résulte de l’action sur les charges mobiles.
Point d’attention
Ne pas confondre la force sur une charge et la force sur un fil.
4
Spire, moment magnétique et couple
Idée physique
Application
- Une spire se comporte comme un dipôle magnétique.
- Le champ exerce un couple sur la spire.
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Bobines et moteurs
Du simple au pratique
| Objet | Rôle |
|---|---|
| Spire | Référence élémentaire. |
| Bobine | Multiplie l’effet d’une spire. |
| Moteur | Transforme l’action magnétique en rotation. |
À retenir
- Les courants créent un champ magnétique.
- Le champ agit sur les charges mobiles et sur les fils.
Mini-défi
- Quelle grandeur caractérise le sens local du champ ?
- Quand la force de Lorentz est-elle nulle ?