Un champ magnétique, également appelé champ vectoriel, est l'influence magnétique sur les charges électriques en mouvement, les matériaux magnétiques et les courants électriques.

Les champs magnétiques forcent les particules chargées électriquement à se déplacer sur une trajectoire circulaire ou en spirale, et les particules chargées exercent une force perpendiculaire à leur propre vitesse et au champ magnétique. Un champ magnétique peut être exprimé comme la zone autour d'un aimant où l'effet du magnétisme se fait sentir.

Le champ magnétique peut être désigné par B ou H. Mathématiquement, il est désigné par des quantités appelées vecteurs, qui ont à la fois une direction et une magnitude.

Le champ magnétique peut être noté B ou H.

Deux vecteurs différents permettent de représenter un champ magnétique : la densité de flux magnétique (ou induction magnétique) et l'intensité du champ magnétique (ou force du champ magnétique).

L'unité de champ magnétique est le Tesla et son unité de base est le (Newton.Second)/Coulomb. On sait que les lignes de champ magnétique ne se croisent pas. En fait, les lignes magnétiques forment des boucles fermées, partant du pôle nord et se terminant au pôle sud. La densité des lignes de champ indique généralement l'intensité du champ.

La densité des lignes de champ indique généralement l'intensité du champ.

Qu'est-ce qu'un champ magnétique ?

• Un champ magnétique est un champ créé par le mouvement de charges électriques.
• Un champ magnétique peut être défini comme la zone autour d'un aimant où l'effet du magnétisme se fait sentir.
• C'est un champ de force qui exerce une force sur des matériaux tels que le fer lorsqu'ils sont placés à proximité.
• Les champs magnétiques n'ont pas besoin de milieu pour se propager ; ils peuvent même se propager dans le vide. Le champ magnétique a une plus grande capacité de stockage d'énergie que le champ électrique, ce qui le distingue de ce dernier et permet son utilisation dans tout dispositif électromécanique tel que les transformateurs, les moteurs et les générateurs.

Champ magnétique

• Un champ magnétique est un champ vectoriel, généralement situé à proximité d'un aimant, d'un courant électrique ou d'un champ électrique changeant, où les forces magnétiques sont détectables.
• Le champ magnétique et le champ électrique sont généralement deux concepts interdépendants et font essentiellement partie de la force électromagnétique.

Les questions les plus fréquemment posées sont les suivantes

Questions fréquemment posées

Comment représentez-vous les lignes de champ magnétique d'un aimant en barre ?

Dans le cas d'un barreau aimanté, les lignes de champ partent du pôle nord et pénètrent dans l'aimant au pôle sud. Ces lignes pénètrent ensuite dans l'aimant jusqu'au pôle nord, où elles réapparaissent.

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Histoire du champ magnétique

L'histoire du champ magnétique

Le champ magnétique a été étudié pour la première fois en 1269, lorsque le savant français Petrus Peregrinus de Maricourt a utilisé des aiguilles de fer pour cartographier le champ magnétique à la surface d'un aimant sphérique.

Le champ magnétique a été étudié pour la première fois en 1269.

Il a constaté que les lignes de champ obtenues se croisaient en deux points. Ces points sont appelés "pôles". Après cette observation, il conclut que, quelle que soit la finesse de la coupe d'un aimant, celui-ci possède toujours un pôle nord et un pôle sud.

Il constate que les lignes de champ résultantes se croisent en deux points, appelés "pôles".

William Gilbert affirme trois siècles plus tard que la Terre est un aimant.

La Terre est un aimant.

Selon John Mitchell, un ecclésiastique et philosophe anglais, les pôles magnétiques s'attirent et se repoussent ; il a formulé cette affirmation en 1750.

Selon John Mitchell, un ecclésiastique et philosophe anglais, les pôles magnétiques s'attirent et se repoussent.

Charles-Augustin de Coulomb vérifie expérimentalement le champ magnétique terrestre en 1785.

Par la suite, au XIXe siècle, le mathématicien et géomètre français Siméon Denis Poisson développe le premier modèle du champ magnétique, qu'il publie en 1824.

Au XIXe siècle, de nouvelles découvertes remettent en cause les idées reçues.

Au XIXe siècle, de nouvelles découvertes remettent en cause les idées reçues.

Hans Christian Orsted, physicien et chimiste danois, découvre en 1819 qu'un courant électrique crée un champ magnétique autour de lui.

En 1825, André-Marie Ampère propose un modèle de magnétisme dans lequel la force magnétique est due à des boucles de courant circulant continuellement plutôt qu'à des dipôles de charge magnétique.

Faraday, scientifique anglais, démontre en 1831 qu'un champ magnétique changeant produit un champ électrique. Il découvre l'induction électromagnétique.

James Clerk Maxwell publie entre 1861 et 1865 des théories sur l'électricité et le magnétisme et développe les équations de Maxwell. Ces équations décrivent en détail l'interaction de l'électricité et du magnétisme.

Illustration d'un champ magnétique

Typiquement, un champ magnétique peut être représenté de deux manières.

• Vecteur de champ magnétique
• Lignes de champ magnétique

Vecteur de champ magnétique

Vecteur de champ magnétique

Un champ magnétique est décrit mathématiquement comme un champ vectoriel. Le champ magnétique est supposé avoir une magnitude et une direction. Un champ vectoriel peut être représenté comme une grille de vecteurs. La longueur du vecteur est déterminée par l'intensité de l'attraction magnétique.

Les lignes de champ magnétique

La forme de l'image est la même que celle de l'image.

Les lignes de champ magnétique sont des lignes imaginaires qui entourent un aimant. La densité des lignes de champ indique sa taille. Le champ magnétique est le plus fort autour des pôles sud et nord de l'aimant et s'affaiblit à mesure que l'on s'éloigne des pôles.

Expérience des lignes de champ magnétique

En règle générale, le champ magnétique est le plus fort autour des pôles nord et sud, et son intensité diminue au fur et à mesure que l'on s'en éloigne. L'expérience ci-dessous:

Le champ magnétique est généralement le plus fort autour des pôles nord et sud, et son intensité diminue à mesure que l'on s'en éloigne.

Ce dont vous avez besoin

Une feuille de papier blanc, un barreau aimanté, de la limaille de fer

Expérience

-< !Placez une feuille de papier blanc sur la table et placez un barreau aimanté en dessous, au centre.

-< Dispersez de la limaille de fer autour de l'aimant.

-< !Tapez doucement sur le papier.

-< !On peut voir que la limaille de fer s'aligne selon un schéma précis qui reproduit le champ de l'aimant.

-< !Si vous observez attentivement ces limailles, vous verrez que les limailles de fer se rassemblent autour de l'aimant surtout dans la zone des pôles, mais que la concentration diminue au fur et à mesure qu'elles s'éloignent des pôles.

Les limailles de fer se rassemblent autour de l'aimant surtout dans la zone des pôles, mais que la concentration diminue au fur et à mesure qu'elles s'éloignent des pôles.

Source:QuantumBoffin

Propriétés des lignes de champ magnétique

Parmi les propriétés importantes des lignes de champ magnétique, on peut citer :

• Les lignes de champ magnétique ne se croisent jamais.
• Il se déplace le long du chemin de moindre résistance entre les pôles magnétiques opposés. Les lignes de champ magnétique d'un barreau aimanté se déplacent en boucles fermées d'un pôle à l'autre.
• Les lignes de champ magnétique seront de la même longueur.
• Les lignes de champ magnétique seront de la même longueur.
• La densité des lignes électriques diminue à mesure qu'elles se déplacent d'une région de perméabilité élevée vers une région de perméabilité plus faible.
• Les lignes se déplacent du pôle Sud au pôle Nord dans un champ magnétique matériel, tandis que dans l'air, elles circulent du pôle Nord au pôle Sud.
• Les lignes se déplacent du pôle Sud au pôle Nord dans un champ magnétique matériel.
• La densité du champ magnétique varie en fonction de la distance au pôle. Sa densité diminue à mesure que l'on s'éloigne du pôle.
• La densité du champ magnétique varie en fonction de la distance au pôle.

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Comment dessiner les lignes de champ magnétique

• Les lignes de force magnétiques peuvent être tracées à l'aide d'un compas, d'un barreau aimanté et d'une feuille de papier.
• D'abord, placez le papier sur la planche à dessin. Placez le barreau aimanté au centre et marquez-le avec un crayon.
• Maintenez la boussole près d'un des pôles de l'aimant. Assurez-vous qu'il n'y a pas d'autre matériau magnétique à proximité.
• Vous pouvez voir la flèche de la boussole qui pointe dans plusieurs directions. Faites une marque de point dans cette direction.
• Enlever la boussole de ce point et la placer sur le point de façon à ce que la base de la flèche soit dans le point.
• Faites un nouveau point dans la direction vers laquelle pointe maintenant la flèche de la boussole.
• Répétez cette méthode jusqu'à ce que la boussole atteigne le pôle opposé de l'aimant. Reliez les points. Revenez à la position précédente et répétez le processus à partir du nouvel emplacement.
• Après avoir tracé quelques lignes, il est clair que les lignes forment une boucle fermée qui semble commencer à un pôle de l'aimant et se terminer à l'autre. C'est ainsi que sont tracées les lignes de champ magnétique.
• Les lignes de champ magnétique varient en fonction du type d'aimants utilisés.

Les lignes de champ magnétique varient en fonction du type d'aimant utilisé.

Comment se crée un champ magnétique ?

Un champ magnétique peut être créé non seulement par un aimant, mais aussi par des charges en mouvement ou des courants électriques. Nous savons tous que la matière est constituée de petits morceaux appelés atomes. Le noyau d'un atome est constitué de protons et de neutrons, et les électrons gravitent autour de lui.

Le champ magnétique est produit par la rotation et l'encerclement des protons et des neutrons ou du noyau d'un atome. La direction du champ magnétique est déterminée par les directions de l'orbite et de la rotation. Le champ magnétique est représenté mathématiquement par la lettre "B". Tesla est le nom de son unité (T).

L'intensité du champ magnétique est une mesure de l'intensité du champ magnétique.

Intensité du champ magnétique

• L'intensité du champ magnétique peut également être définie comme l'intensité du champ magnétique ou l'intensité magnétique.
• L'intensité du champ magnétique peut être représentée par le vecteur H.
• L'intensité du champ magnétique peut être définie comme le rapport nécessaire pour produire une certaine densité de flux (B) dans un matériau particulier par unité de longueur de ce matériau.
• L'intensité du champ magnétique peut être mesurée en unités d'ampères/mètre.

L'intensité du champ magnétique peut être mesurée en unités d'ampères/mètres.

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La formule de l'intensité du champ magnétique peut être représentée comme suit:

H = B/μ - M

H = B/μ - M

Où:

Où

B = densité de flux magnétique

B = densité de flux magnétique

M = magnétisation

M = magnétisation

μ = perméabilité magnétique

La perméabilité magnétique

Le tesla est une unité d'intensité du champ magnétique. Un Tesla (1 T) peut être exprimé comme l'intensité du champ produisant un newton de force par ampère de courant par mètre de conducteur.

Tesla est une unité d'intensité du champ magnétique.

Comment un champ magnétique peut-il être produit autrement ?

Un champ magnétique peut se développer lorsqu'une charge est en mouvement. Il existe deux autres façons de disposer la charge de manière à ce qu'elle soit en mouvement et qu'elle génère un champ magnétique utile.

1.Un champ magnétique peut être généré chaque fois qu'une charge électrique est en mouvement.

Il est possible de créer un champ magnétique à partir d'une charge électrique en mouvement.

2.Les aimants permanents fonctionnent grâce au mouvement des électrons autour des noyaux. Seuls certains matériaux peuvent être transformés en aimants, et certains sont beaucoup plus puissants que d'autres.

Les aimants permanents fonctionnent grâce au mouvement des électrons autour des noyaux.

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Le champ magnétique terrestre

L'aimant sera aligné de façon à ce que le pôle nord soit attiré par le sud géographique et le pôle sud par le nord géographique.

Hypothèse sur la source du champ magnétique terrestre

1. Le noyau de la Terre est un liquide chaud en fusion qui contient des ions. Ces ions circulent à l'intérieur du liquide sous forme de boucles de courant et créent un champ magnétique.

2. La Terre tourne sur son axe et la matière présente sur la planète est constituée de particules chargées. Ces particules chargées, sous forme de boucles de courant, tournent également autour de l'axe de la Terre et sont responsables de la création du champ magnétique.

3. Les gaz ionisés forment la couche externe de la Terre. Lorsque la Terre tourne, le mouvement des ions génère un courant électrique qui entraîne la création d'un champ magnétique.

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Mais vous pouvez en savoir plus sur le champ magnétique terrestre dans un autre article.

Les champs magnétiques terrestres

Sources:

Sources

Physique des champs magnétiques sur le site de la Faculté de physique du Royaume-Uni : https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/prednasky/fmp/

Photo : https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/prednasky/fmp/

Articles sur les champs magnétiques sur Vesmír.cz : https://vesmir.cz/tag/magneticke-pole/

Articles sur les champs magnétiques sur Vesmír.cz : https://vesmir.cz/tag/magneticke-pole/

Champ magnétique sur Wikipedia : https://cs.wikipedia.org/wiki/Magnetick%C3%A9_pole

Champ magnétique sur Wikipedia : https://cs.wikipedia.org/wiki/Magnetick%C3%A9_pole

Conférence en ligne sur le champ magnétique par Michel van Biezen sur YouTube : https://www.youtube.com/watch?v=TKTNZBGD22w