Magnétisme Champ magnétique et forces de Lorentz et de Laplace .

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1 Magnétisme Champ magnétique et forces de Lorentz et de Laplace .
31 Mars 2008 Champ magnétique et forces de Lorentz et de Laplace . Force de Lorentz : action du champ magnétique B sur une charge électrique punctiforme q qui se déplace a vitesse v (I) (II) Force de Laplace : action du champ magnétique B sur un fil de longueur L et parcouru par un courant électrique i . STA 08

2 Force de Lorentz . Force de Lorentz exerce par le champ magnétique
B sur une charge électrique punctiforme q qui se déplace a vitesse v . M.R.U. M.C.U. . B V|| q STA 08

3 Mouvement d’une charge q dans un champ magnétique B
. Force de Lorentz Equation de mouvement dans champ B d’une charge q M.C.U Mouvement Circulaire Uniforme. y . B z F x a q STA 08

4 Travail de la Force de Lorentz
La force de Lorentz ne fait pas de travail (et ne fait pas varier l’énergie cinétique de la particule Application 1 – Spectromètre de masse - Mesure de la masse d’une particule chargée en utilisant le rayon de curvature de sa trajectoire dans un champ magnétique. énergie cinétique initiale (Ecin) = énergie potentielle fournie a la particule par un condensateur (U = q V ). . r rayon de cyclotron Application 2 – Cyclotron – Accelerateur de particules chargees. La frequence de cyclotron est independante de la vitesse de la particule: STA 08

5 Force de Laplace . Force de Laplace : action du champ magnétique
B sur un fil parcouru de courant électrique i et de longueur L . Couple (Force de Laplace) : action du champ magnétique B sur une boucle rectangulaire (cotes a,b) parcourue de courant moment de dipôle magnétique Couple exercée sur un moment de dipôle magnétique par un champ magnétique B STA 08

6 champ magnétique généré par différentes configurations de courant
Champ B généré par un courant i 4me loi de Maxwell loi d’ Ampère perméabilité du vide 1) courant dans fil rectiligne STA 08

7 champ magnétique généré par différentes configurations de courant
2) courant dans solénoïde 3) courant dans 1 boucle ( moment de dipole magnetique ) N.B.) Flux de B a travers une surface fermee Théorème de Gauss pour champ magnétique 2me loi de Maxwell STA 08

8 Force entre deux fils de courant a et b, a distance d
. loi d’Ampere force de Laplace i - B B  FLa Deux fils de courants paralleles s’attirent; deux fils de courants opposes se repoussent. Definition legale de l’ ampere: Deux fils de courant (de longueur infinie) sont parcourus par un courant de 1 ampere si, a une distance d = 1 metre, ils exercent l’un sur l’autre une force de 2x 10**-7 Newtons par metre de longueur (L=1 m). STA 08