Magnétisme

Résumé du document

Ce document est un cours de physique sur le magnétisme. On débute par la présentation du champ magnétique : ses sources, le vecteur champ magnétique, le cas du champ magnétique produit par un courant électrique. On passe ensuite à l'induction magnétique : on introduit la notion de flux magnétique, la loi de Faraday. On discute de l'auto-induction et de l'inductance. Puis, on aborde l'action du champ magnétique sur les courants : cette action se traduit par la loi de Laplace et le travail engendré. Enfin, on traite du ferromagnétisme : propriétés des matériaux ferromagnétiques, courbes d'aimantation, hystérésis, pertes de puissance dans les ferromagnétiques.

Extraits

[...] e I2 I3 n I1 circulation = μ0(I2-I3) Dans le cas particulier est confondu avec une ligne de champ sur lau quelle le champ a une intensit´ B constante, la circulation du champ magn´ tique e e le long de est egale au produit de B par la longueur l de la ligne de champ : B l = µ0 (I2 I3 ) 2 Induction electromagn´ tique e Flux a travers une spire. Orientation de la normale. Unit´ s du flux. ` e 2.1 Flux magn´ tique e Magn´ tisme e 5 S B S S B + n α B Φ=B.S Φ=0 Φ=B.S.cosα Flux a travers une bobine spires coaxiales). [...]

[...] e e e 4.2 Courbes d'aimantation. Hyst´ sis e e Courbe de premi` re aimantation. Saturation (mˆ me pente que dans l'air). e e Champ manent. Excitation coercitive. e pen te µ g lon ueur l B=Φ/S I N S B Fluxmètre Br dans l'air (pente µ0) Hc 0 H=NI/l Champ alternatif. Cycle d'hyst´ sis. Ferromagn´ tique doux : fort champ ee e manent - cycle large. Ferromagn´ tique doux : faible champ manent e e e cycle etroit. [...]

[...] ` e Courants de Foucault. Lorsque le mat´ riaux ferromagn´ tique est conduce e teur, les courants de Foucault produisent un echauffement suppl´ mentaire e par effet Joule. La puissance perdue est proportionnelle au carr´ de l'ame plitude de B et au carr´ de sa quence. Pour att´ nuer les pertes dˆ es aux e e e u courants de Foucault, les circuits magn´ tiques sont feuillet´ s et utilisent un e e acier au silicium de grande sistivit´ . [...]

[...] i Bi BA 2.3 Auto-induction. Inductance Loi d'Ohm pour une bobine sans sistance (une inductance). e i e i + Magn´ tisme e 7 Comme l'intensit´ du champ magn´ tique est proportionnelle a l'intensit´ e e ` e du courant le flux φ du champ magn´ tique a travers la bobine l'est aussi. e ` Avec les conventions d'orientation (sens + = sens de on ecrit φ(t) = L L est un coefficient positif appel´ inductance (propre) de la bobine. [...]

[...] Applications. e I + + + 4.1 Propri´ s des mat´ riaux ferromagn´ tiques ee e e I=0 I Canalisation des lignes de champ. I Magn´ tisme e 10 Le champ magn´ tique est beaucoup plus intense dans le fer que dans l'air. e Perm´ abilit´ magn´ tique relative µr = µ/µ0 de l'ordre de 1000 pour les fere e e romagn´ tiques usuels. Excitation magn´ tique e e B µ Interpr´ tation microscopique du ferromagn´ tisme. Domaines magn´ tiques. [...]