Le principe fondamental de l'électromagnétisme d'Oersted

Pour un champ magnétique qui se dirige dans la page (entre dans la page), on utilise le symbole ci-dessous qui

représente la queue d'une flèche qui s'éloigne de toi :

Pour un champ magnétique qui se dirige vers toi (sort de la page), on utilise le symbole ci-dessous qui représente la pointe d'une flèche qui se dirige vers toi :

• B représente l'intensité du champ magnétique en T (tesla).

• est la perméabilité du vide en T•m/A. • I est la magnitude du courant en A (ampère). • r est la distance perpendiculaire du fil en m

(mètre).

      

Le champ magnétique dans un conducteur rectiligne

• Bien que le champ magnétique d'un fil conducteur rectiligne n'ait pas de pôles, il possède cependant une direction. Pour trouver cette direction, il suffit d'utiliser la règle de la main gauche et la règle de la main droite.

• On peut aussi utiliser ces règles pour prédire ou pour indiquer la direction de la déflexion de l'aiguille d'une boussole, comme l'a observé Oersted.

Première règle de la main gauche

Cette règle est utilisée pour déterminer la direction du champ magnétique étant donné la direction du flux d'électrons. Si tu tiens un conducteur dans la main gauche, ton pouce indiquera la direction du flux d'électrons (e-), et tes doigts enroulés la direction du champ magnétique (B). Le bout de tes doigts indiquerait également le pôle nord (N) si tu plaçais le conducteur au-dessus d'une boussole.

Première règle de la main droite

Cette règle est utilisée pour déterminer la direction du champ magnétique étant donné la direction du courant conventionnel. Si tu tiens un conducteur dans la main droite, ton pouce indiquera la direction du courant conventionnel (e-) et tes doigts enroulés la direction du champ magnétique (B). Le bout de tes doigts indiquerait également le pôle nord (N) si tu plaçais le conducteur au-dessus d'une boussole

Animation

• http://d2l.adlc.ca/content/ADLC-Depts/Franc/ScienceSH/SCN3797-5cFr-28Aug08/module3/multimedia/electromagnetisme/m3le020402_an.htm

Le champ magnétique d'une bobine ou d'un

solénoïde On peut intensifier le

champ magnétique d'un conducteur rectiligne en formant une boucle avec le fil. On peut considérer cette boucle comme une série de segments, chacun représentant un arc de cercle et générant son propre champ magnétique. Le champ à l'intérieur de la boucle représente la somme des champs de chaque segment, ce qui explique l'augmentation en intensité.

 

                                         

                                                  

Pour intensifier le champ magnétique, on rassemble un grand nombre de boucles (spires) de manière à former

une bobine ou un solénoïde.

• Les lignes de champ magnétique à l'intérieur de la bobine sont droites, presque également espacées et orientées dans la même direction. C'est ce qu'on appelle un champ magnétique uniforme parce que la force magnétique a la même intensité et agit dans la même direction à tous les points du champ.

• On peut observer une grande ressemblance entre le champ magnétique produit par une bobine et celui créé par un aimant droit. On peut donc dire que le cylindre formé possède un pôle nord et un pôle sud. C'est pour cette raison que l'on appelle une bobine un « électroaimant ».

Si la bobine se comporte comme un aimant, comment peut-on trouver la direction du champ magnétique et, par le fait même, le pôle nord et le

pôle sud? • Deuxième règle de la main gauche (flux

d'électrons)

Deuxième règle de la main droite (courant conventionnel)

Si tu tiens la bobine dans la main droite, tes doigts enroulés se dirigeant dans la direction du courant conventionnel, ton pouce pointera dans la direction du champ magnétique à l'intérieur de la bobine. Ton pouce se dirigera vers le pôle nord du champ magnétique.

Si on veut augmenter l'intensité du champ magnétique du solénoïde, on peut remplacer l'espace à l'intérieur par une substance ferromagnétique.

Ainsi, le champ magnétique de la bobine aligne les champs magnétiques des atomes de la substance afin que le champ magnétique total soit la somme de ces deux champs.  

En résumé, les facteurs qui influencent la magnitude du champ magnétique d'une bobine sont :

l'intensité du courant dans la bobine; le nombre de tours (spires) de la bobine; le type de matériau utilisé pour le noyau (espace à l'intérieur).