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

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

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

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

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

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

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

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