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MAGNÉTISME ET CHAMP MAGNÉTIQUE Cours Physique OBJECTIFS : Spectres, Champ magné

MAGNÉTISME ET CHAMP MAGNÉTIQUE Cours Physique OBJECTIFS : Spectres, Champ magnétique, vecteur champ, forme et calcul du champ dans le cas de circuits simples. I. ACTIONS MAGNÉTIQUES I.1 LES AIMANTS 1.a Nature. Les aimants naturels sont constitués d'un oxyde de fer appelé magnétite. ¤Le fer est un matériau ferromagnétique avec le Nickel et le Cobalt. ¤Il est possible de fabriquer artificiellement des aimants, à l'aide d'un courant électrique. 1.b Les Effets Sur les matériaux magnétiques : Elle se résume à une force d'attraction à distance. Cette action est répartie. 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 pôles qui se font face sont différents (Nord-Sud) et répulsion quand ils sont identiques. Un aimant possède toujours un nombre paire de pôles. I.2 LE COURANT 2.a Action Sur Un Aimant Le passage d'un courant provoque la déviation d'une aiguille aimantée (boussole) 2.b Influence Du Courant sens : L'inversion du sens du courant modifie l'effet magnétique intensité : Plus l'intensité du courant augmente, plus l'effet est important. II. LE CHAMP MAGNÉTIQUE II.1 LES SPECTRES MAGNÉTIQUES 1.a Réalisation On utilise de la poudre ou de la limaille de fer. Les particules se déposent suivant des lignes appelées lignes de champ 1.b Lignes De Champ Ce sont des courbes fermées. Par convention, les lignes sont orientées du pôle Nord vers le Sud à l'extérieur d'un aimant. II.2 LE VECTEUR CHAMP MAGNÉTIQUE 2.a Le Champ Magnétique Un aimant ou un courant modifie l'espace autour de lui, on dit qu'il crée un champ magnétique. Pour représenter ce champ dans l'espace, on utilise un vecteur  B nommé vecteur champ magnétique. 2.b Propriétés Des Champs Lycée Emile LOUBET, Valence magnetisme_.sxw 1 / 3 Le vecteur  B est toujours tangent aux lignes de champ. Il est orienté dans le même sens que celles-ci. ¤Ex : 12 p 225 II.3 SUPERPOSITION DES CHAMPS En présence de plusieurs aimants ou courants, le champ magnétique total est la somme vectorielle des champs créés par chacun.  B=  B1  B2 ... ¤Ex : 14, 16 p 226 III. CHAMPS MAGNÉTIQUES CRÉÉS PAR DIFFÉRENTS CIRCUITS III.1 FIL RECTILIGNE 1.a Forme Du Champ Un courant rectiligne crée un champ magnétique circulaire. Les lignes de champ sont des cercles concentriques. 1.b Règles D'orientation Pour trouver le sens du vecteur  B en un point M quelconque, il existe trois méthodes : méthode du tire-bouchon ou du tournevis Pour progresser dans le sens du courant, il doit tourner dans le même sens que  B Méthode de la main droite Le courant circulant du bras vers l'extrémité des doigts et la paume de la main étant tournée vers M, le pouce indique le sens de  B . Méthode du bonhomme d'Ampère Le courant circule des pieds vers la tête, le bonhomme regarde 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 diamètre des spires. ¤Ex 19 p 226 2.a Forme Du Champ La forme du champ est représenté sur le schéma 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 Règles Les mêmes règles, que pour le fil, s'appliquent. De plus on peut trouver la polarité de chaque face en dessinant le sens du courant. Lycée Emile LOUBET, Valence magnetisme_.sxw 2 / 3 Fil rectiligne Lignes de champs Sens du courant Vecteur champ magnétique III.3 SOLÉNOÏDE 3.a Qu'est-ce Qu'un Solénoïde ? Un solénoïde est une longue bobine comprenant un grand nombre de spires. Sa longueur est plus grande que le diamètre des spires. 3.b Propriétés Du Champ Le champ est formé de lignes parallèles le long de l'axe du cylindre. L'intensité du champ est pratiquement constante, à l'intérieur du solénoïde, on dit que le champ est uniforme. Le sens est le même que pour la spire. 3.c Intensité L'intensité de champ est proportionnelle à l'intensité I, au nombre de spires N et inversement proportionnelle à la longueur L B : champ magnétique en Tesla (T) 0 : perméabilité du vide = 4.10 −7 SI N : nombre de spires L : longueur de la bobine en mètre I : Intensité en Ampère ¤Ex 7, 23, 28 p225-227 IV. LE CHAMP MAGNÉTIQUE TERRESTRE IV.1 L'INTENSITÉ L'intensité du champ magnétique terrestre est faible, de l'ordre de 5.10- 5 T, et variable. IV.2 DÉCLINAISON La Terre agit comme un aimant dont l'axe des pôles forme un angle  avec l'axe de rotation. La boussole indique la direction du Nord (ou Sud) magnétique. La déclinaison dépend du lieu où se trouve la boussole. Elle est indiquée sur les cartes et évolue dans le temps. Lycée Emile LOUBET, Valence magnetisme_.sxw 3 / 3 B=0 . N L . I Déclinaison = 11,5° Axe rotation Axe magnétique uploads/s3/ champ-magnetisme-2014-pdf.pdf