Généralités - Champs créés par des courants

Notes de cours

Travail personnel

1 - Généralités

  • Tout courant électrique produit un champ magnétique
  • Tout courant électrique placé dans un champ magnétique subit une force
  • Toute modification du flux magnétique à travers un circuit produit une f.e.m d'induction

  •  
  • Unités : dF en weber (Wb) ; B en tesla (T) ; dS en mètre carré (m2)

2 - Champs créés par des courants

Les formules ci dessous sont établies pour des courants continus dans le vide.

2 - 1 Loi de BIOT et SAVARTJean-Baptiste BIOT (1774-1862) , physicien, astronome et mathématicien français et Félix SAVART (1791-1841), médecin chirurgien et physicien français, mesurèrent ensemble le champ magnétique créé par un courant et formulèrent la loi qui porte leurs noms.

  • dB élément de champ ; I intensité du courant ; dl longueur de l'élément de courant ; r distance élément-point d'analyse ; vecteur unitaire de l'axe MP dirigé de l'élément de courant vers le point d'analyse
  • Unités : dB en tesla (T) ; I en ampère (A) ; dl et r en mètre (m) ; mo perméabilité magnétique du vide = 4 p×10-7 T·m/A

 

2 - 2 Champs créés par des courants particuliers

i) Fil rectiligne infini .

  • B champ magnétique créé en P par le courant rectiligne x'x ; d = HP ; I intensité du courant.
  • Sens de B donné par la règle du tire bouchon.
  • Unités : B en tesla (T) ; I en ampère (A) ; d en mètre (m) ; mo perméabilité magnétique du vide = 4 p×10-7 T·m/A.

 ii) Fil rectiligne fini

  • B champ magnétique créé en P par le courant rectiligne x'x ; d = HP ; I intensité du courant ; angles q1 et q2 définis sur la figure.
  • Sens de B donné par la règle du tire bouchon.
  • Unités : B en tesla (T) ; I en ampère (A) ; d en mètre (m) ; mo perméabilité magnétique du vide = 4 p×10-7 T·m/A.

 iii) Spire circulaire de rayon R.

  • B champ magnétique créé en son centre O par la spire ; R rayon de la spire circulaire ; I intensité du courant.
  • Sens de B donné par la règle du tire bouchon.
  • Unités : B en tesla (T) ; I en ampère (A) ; R en mètre (m) ; mo perméabilité magnétique du vide = 4 p×10-7 T·m/A.

  • B champ magnétique créé au point P de l'axe de la spire ; R rayon de la spire circulaire ; a définit la position du point P.
  • Sens de B donné par la règle du tire bouchon.
  • Unités : B en tesla (T) ; I en ampère (A) ; R en mètre (m) ; a angle ; mo perméabilité magnétique du vide = 4 p×10-7 T·m/A.

iv) pôles d'un aimant, faces d'une bobine.

v) solénoïde infini :

  • B champ magnétique créé sur l'axe d'un solénoïde infini ; n nombre de spires par mètre ; I intensité du courant.
  • Sens de B donné par la règle du tire bouchon.
  • Unités : B en tesla (T) ; I en ampère (A) ; n nombre par mètre(m-1) ; mo perméabilité magnétique du vide = 4 p×10-7 T·m/A.

 vi) solénoïde fini.

  • B champ magnétique créé sur l'axe d'un solénoïde fini ; n nombre de spires par mètre ; I intensité du courant ; q1 et q2 angles définissant les positions relatives du point P et des extrémités du solénoïde.
  • Unités : BP en tesla (T) ; I en ampère (A) ; n nombre par mètre(m-1) ; q1 et q2 angles ; mo perméabilité magnétique du vide = 4 p×10-7 T·m/A.

3 - Théorème d'AmpèreAndré-Marie AMPERE (1775-1836), physicien, chimiste et philosophe français, autodidacte, fit d'importantes découvertes en électricité

* On a aussi :