Le magnétisme (Orested, Laplace, Lorentz...)

Résumé du document

Cours complet sur le magnétisme permettant de comprendre le fonctionnement du magnétisme et la manière dont on peut l'exploiter par exemple dans le cas du moteur électrique. Ce document contient aussi des exercices et corrigés.

Extraits

[...] La découverte de Oersted En 1819, Oersted mis en évidence le fait qu'un courant électrique I dévie l'orientation de l'aiguille aimantée d'une boussole. Expérience : fil orienté selon le champ magnétique terrestre (nord géographique) la boussole est placée au-dessous du fil la boussole est placée au-dessous du fil La boussole dévie d'un angle lorsque le courant électrique I est non nul. De plus, celle-ci dévie dans l'autre sens si le sens du courant est inversé. Explication : Chaque aimant crée un champ magnétique, caractérisé par le faite qu'en chaque point de l'espace on associe un vecteur . [...]

[...] Durant l'hiver 1819 Hans Christian Oersted découvrit qu'un courant électrique déviait l'aiguille d'une boussole. Cette découverte déclencha de nombreuses autres expériences sur le magnétisme, dont la description fut rapidement donnée par Ampère, Faraday et quelques autres physiciens de l'époque. Douze années plus tard, Faraday mis en évidence l'induction électromagnétique, à l'origine des turbines, générateurs de courant électrique et des moteurs électriques. Plus tard Maxwell donna une formulation mathématique complète de l'électromagnétisme, qui connut une triomphale vérification quand Hertz mit en évidence, en 1888, les ondes électromagnétiques. [...]

[...] Le magnétisme : I. Introduction historique Au Moyen âge, la "pierre d'aimant" venait d'une région de la Grèce, nommée Magnésie. Cette "pierre d'aimant" contenait de la magnétite (Fe3O4), qui est un aimant naturel permanent Par ce nom vint les origines du mot magnétisme. On connaissait l'électrostatique, le courant électrique et les phénomènes magnétiques. On pensait bien que l'électrostatique et le courant électrique étaient liés, car tous les deux pouvaient provoquer des chocs électriques. Mais il ne semblait rien n'avoir en commun entre les phénomènes magnétiques et l'électricité. [...]

[...] Son intensité peut se mesurer comme on le verra plus loin. On vérifie expérimentalement que le champ magnétique résultant de plusieurs aimants est la somme vectorielle des champs magnétiques de chaque aimant. Donc, dans l'expérience d'Oersted, la boussole, qui est une aiguille aimantée, s'oriente dans la direction du champ magnétique résultant qui est la somme vectorielle : du champ magnétique terrestre et du champ magnétique créé par le courant I. donc Donc Cette formule permet de mesurer l'intensité d'un champ magnétique en divers points de l'espace, relativement à l'intensité BT du champ magnétique terrestre en ce même point de l'espace. [...]

[...] En plaçant le pouce de la main droite dans la direction du courant le champ magnétique s'oriente suivant la fermeture de la main. IV. Champ magnétique généré par une bobine L'intensité du champ magnétique B au centre d'une bobine de n spires (c.-à-d. n égale le nombres de tours du fil), de longueur ( de rayon R parcourue par un courant I vaut : Voici une méthode pour déterminer le sens du champ magnétique. En fermant la main droite en suivant la rotation du courant, le champ magnétique s'oriente dans la direction du pouce. [...]