Magnétostatique : La Force de Laplace

Description

Cette séance de cours couvre le concept de la force de Laplace en magnétostatique, où un fil porteur de courant placé dans un champ magnétique éprouve une force. La force est perpendiculaire à la direction du courant et au champ magnétique. À travers des exemples de courants parallèles et opposés, la séance de cours montre comment la force affecte le comportement des fils, soit les attirant ou les repoussant.

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Concepts associés (47)

Champ électromagnétique

Un champ électromagnétique ou Champ EM (en anglais, electromagnetic field ou EMF) est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules chargées. Concept important de l'électromagnétisme, ce champ représente l'ensemble des composantes de la force électromagnétique s'appliquant sur une particule chargée se déplaçant dans un référentiel galiléen. Une particule de charge q et de vecteur vitesse subit une force qui s'exprime par : où est le champ électrique et est le champ magnétique.

Magnétostatique

thumb|Champ magnétique créé par un courant électrique. thumb|Champ magnétique créé par un aimant. La magnétostatique est l’étude du magnétisme dans les situations où le champ magnétique est indépendant du temps. Plus spécifiquement, la magnétostatique s’attache à calculer les champs magnétiques lorsque les sources de ces champs sont connues. Il existe deux sources possibles pour les champs magnétiques : d’une part les courants électriques ; d’autre part la matière aimantée. thumb|Champ magnétique créé par un assemblage d’aimants.

Champ magnétique terrestre

Le champ magnétique terrestre, aussi appelé bouclier terrestre, est un champ magnétique présent dans un vaste espace autour de la Terre (de manière non uniforme du fait de son interaction avec le vent solaire) ainsi que dans la croûte et le manteau. Il a son origine dans le noyau externe, par un mécanisme de dynamo auto-excitée. Dynamo terrestre Selon les études de John Tarduno de l'université de Rochester (États-Unis), la Terre possédait déjà un champ magnétique il y a 3,45 milliards d'années.

Champ magnétique interplanétaire

vignette|La nappe de courant héliosphérique le long de la spirale de Parker est la forme prise par le champ magnétique solaire dans le milieu interplanétaire. Le champ magnétique interplanétaire (CMI), également connu sous le nom de champ magnétique de l'héliosphère, est le champ magnétique du Soleil porté par le vent solaire à travers les planètes et autres corps du Système solaire, dans le milieu interplanétaire jusqu'au confins de l'héliosphère. Les modélisations actuelles du CMI lui donnent une forme de spirale, nommée spirale de Parker.

Courant de Birkeland

Un courant de Birkeland est un courant électrique dans un plasma spatial, ou plus précisément, lorsque des particules chargées dans le courant suivent les lignes de champ magnétique en spiralant. L'accélération qui en résulte le long des lignes de champ magnétique donne leur nom de « courants alignés » aux courants de Birkeland. Ils sont causés par le mouvement d'un plasma perpendiculaire au champ magnétique.