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    MAGNTISME ET CHAMP MAGNTIQUE

    Cours
    Physique

    OBJECTIFS : Spectres, Champ magntique, vecteur champ, forme et calcul du champ dans le cas de
    circuits simples.

    I. ACTIONS MAGNTIQUES
    I.1 LES AIMANTS
    1.a Nature.
    Les aimants naturels sont constitus d'un oxyde de fer appel magntite.
    Le fer est un matriau ferromagntique avec le Nickel et le Cobalt.
    Il est possible de fabriquer artificiellement des aimants, l'aide d'un courant
    lectrique.
    1.b Les Effets
    Sur les matriaux magntiques :
    Elle se rsume une force d'attraction distance. Cette action est rpartie. Elle
    est plus importante quand la distance est courte.
    Cette force varie comme une loi en 1/d2
    sur un autre aimant :
    Il y a attraction quand les ples qui se font face sont diffrents (Nord-Sud) et rpulsion quand ils sont
    identiques. Un aimant possde toujours un nombre paire de ples.

    I.2 LE COURANT
    2.a Action Sur Un Aimant
    Le passage d'un courant provoque la dviation d'une aiguille aimante (boussole)

    2.b Influence Du Courant


    sens :
    L'inversion du sens du courant modifie l'effet magntique
    intensit :
    Plus l'intensit du courant augmente, plus l'effet est important.

    II. LE CHAMP MAGNTIQUE


    II.1 LES SPECTRES MAGNTIQUES
    1.a Ralisation
    On utilise de la poudre ou de la limaille de fer. Les particules
    se dposent suivant des lignes appeles lignes de champ

    1.b Lignes De Champ


    Ce sont des courbes fermes.
    Par convention, les lignes sont orientes du ple Nord vers le
    Sud l'extrieur d'un aimant.

    II.2 LE VECTEUR CHAMP MAGNTIQUE


    2.a Le Champ Magntique
    Un aimant ou un courant modifie l'espace autour de lui, on dit qu'il cre un champ magntique.
    Pour reprsenter ce champ dans l'espace, on utilise un vecteur
    B nomm vecteur champ magntique.
    2.b Proprits Des Champs

    Lyce Emile LOUBET, Valence magnetisme_.sxw 1 / 3


    Le vecteur
    B est toujours tangent aux lignes de champ.
    Il est orient dans le mme sens que celles-ci.
    Ex : 12 p 225

    II.3 SUPERPOSITION DES CHAMPS


    En prsence de plusieurs aimants ou courants, le champ magntique total est la somme vectorielle des
    champs crs par chacun.

    B= B1 B2 ...
    Ex : 14, 16 p 226

    III. CHAMPS MAGNTIQUES CRS PAR DIFFRENTS CIRCUITS

    III.1 FIL RECTILIGNE


    Fil rectiligne
    1.a Forme Du Champ
    Un courant rectiligne cre un champ magntique circulaire.
    Les lignes de champ sont des cercles concentriques.

    1.b Rgles D'orientation Lignes de champs


    Pour trouver le sens du vecteur
    B en un point M quelconque, il existe trois
    mthodes :
    mthode du tire-bouchon ou du tournevis
    Pour progresser dans le sens du courant, il doit tourner dans le mme sens que
    B
    Mthode de la main droite
    Sens du courant
    Le courant circulant du bras vers l'extrmit des doigts et la
    paume de la main tant tourne vers M, le pouce indique le
    sens de B .
    Mthode du bonhomme d'Ampre
    Le courant circule des pieds vers la tte, le bonhomme regarde Vecteur champ magntique
    le point M, alors son bras gauche indique le sens de B .

    III.2 SPIRE OU BOBINE

    une bobine est un ensemble de spires dont la longueur est faible devant le diamtre des spires.
    Ex 19 p 226
    2.a Forme Du Champ
    La forme du champ est reprsent sur le schma
    ci contre.
    Sur l'axe de la bobine, la ligne de champ est une
    droite, le vecteur champ est donc perpendiculaire
    au plan de celle-ci.

    2.b Rgles
    Les mmes rgles, que pour le fil, s'appliquent. De plus on peut
    trouver la polarit de chaque face en dessinant le sens du courant.

    Lyce Emile LOUBET, Valence magnetisme_.sxw 2 / 3


    III.3 SOLNODE

    3.a Qu'est-ce Qu'un Solnode ?


    Un solnode est une longue bobine comprenant un grand nombre de spires.
    Sa longueur est plus grande que le diamtre des spires.

    3.b Proprits Du Champ


    Le champ est form de lignes parallles le long de l'axe du cylindre.
    L'intensit du champ est pratiquement constante, l'intrieur du solnode, on
    dit que le champ est uniforme.
    Le sens est le mme que pour la spire.

    3.c Intensit
    L'intensit de champ est proportionnelle l'intensit I, au nombre de spires N
    et inversement proportionnelle la longueur L
    B : champ magntique en Tesla (T)
    N
    B=0 . .I 0 : permabilit du vide = 4 .107 SI
    L N : nombre de spires
    L : longueur de la bobine en mtre
    I : Intensit en Ampre

    Ex 7, 23, 28 p225-227

    IV. LE CHAMP MAGNTIQUE TERRESTRE

    IV.1 L'INTENSIT
    L'intensit du champ magntique terrestre est faible, de l'ordre de 5.10- Axe magntique Axe rotation 5

    T, et variable.

    IV.2 DCLINAISON
    La Terre agit comme un aimant dont l'axe des ples forme un angle
    avec l'axe de rotation.
    La boussole indique la direction du Nord (ou Sud) magntique.
    La dclinaison dpend du lieu o se trouve la boussole. Elle est
    indique sur les cartes et volue dans le temps.

    Dclinaison = 11,5

    Lyce Emile LOUBET, Valence magnetisme_.sxw 3 / 3

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