Physique Chapitre 6 Le Champ Magnétique

I. Mise en évidence On place un clou en fer à proximité de différents matériaux. Expérience 1 : Observation : Seul l'aimant attire les objets en fer. Conclusion : Cette propriété (attirer les objets en fer) caractérise les substances magnétiques.

On plonge un aimant dans la limaille de fer. Expérience 2 : Observation : L’attraction la plus forte a lieu autour des régions appelées les pôles. Conclusion : On distingue 2 pôles : le pôle Sud et le pôle Nord.

Expérience 3 : Observation : Le pôle Nord de l'aimant attire le pôle sud de l'aiguille aimantée. Conclusion : 2 pôles de même nom se repoussent. 2 pôles de noms contraires s’attirent. On dit qu’il règne au voisinage de l’aimant un champ magnétique. L’aiguille aimantée permet de détecter ce champ. On approche une aiguille aimantée d’un aimant.

Expérience 4 : Observation : un solénoïde parcouru par un courant électrique crée un champ magnétique. Conclusion : La valeur d’un champ magnétique se mesure en Tesla (symbole T) à l’aide d’un Teslamètre. Une bobine (ou solénoïde) parcourue par un courant électrique, un aimant (droit ou en U) créent un champ magnétique. On mesure la valeur du champ magnétique près d'un aimant et près une bobine parcourue par un courant.

II. Propriétés 1. Spectre magnétique et lignes de champ Sous l'influence d'un aimant ou d'une bobine parcourue par un courant, la limaille de fer forme des lignes appelées lignes de champ. L'ensemble de ces lignes constitue le spectre du champ magnétique.

Remarques : Les lignes de champ ont les propriétés suivantes : ● en chaque point, il ne passe qu’une ligne de champ, ● elles se resserrent dans les régions de champs intenses (pôles) ● leurs orientations sont données par le sens sud-nord d’une aiguille aimantée. (Elles sortent par le pôle nord et entrent par le pôle sud d’un aimant et sont fléchées ainsi.) Ligne de champ Aiguille aimantée NS Flèche d'orientation de la ligne de champ

Exemples : Aimant droit : N S SN N S N S

Aimant en U: N S SN N S

Solénoïde : N S N S N S N S

2. Vecteur champ magnétique On représente le champ magnétique en un point M, par un vecteur champ magnétiquedont les caractéristiques sont : - son origine est le point M - sa direction est tangente à la ligne de champ (direction prise par une aiguille aimantée placée en M) - son sens est celui de la ligne de champ (sens sud-nord d'une aiguille aimantée placée en M). - sa longueur est proportionnelle à la valeur du champ magnétique en Tesla. …

Exemples : Aimant droit : N S SN N S N S

Aimant en U: N S SN

Solénoïde : N S