Le champ magnétique crée par un courant électrique

Introduction

 Les courants électriques sont l’origine des champs magnétiques. Dans ce qui suit, On parle du champ magnétique crées par un courant traversant des conducteurs de différentes formes.

→ LE CAS D’UN CONDUCTEUR RECTILIGNE

→ LE CAS D’UN CONDUCTEUR CIRCULAIRE

→ LE CAS D’UN SOLENOIDE

Cas d’un conducteur rectiligne

mise en situation

Expérience

Posons une aiguille aimante près d’un fil rectiligne conducteur d’un courant électrique. Lorsqu’on fait passer un courant électrique continu dans le fil l’aiguille posée près du fil s’incline et prend une position bien déterminée. Lorsqu’on inverse le sens du courant, l’aiguille s’incline dans le sens inverse.

conclusion

Le passage du courant électrique dans un conducteur entraine la création d’un champ magnétique  dans l’espace qui l’entoure

On considère un conducteur rectiligne infiniment long, traversé par un courant continu d’une intensité $I$ crée un champ magnétique dans l’espace entourant :

→ Les lignes de champs sont circulaires et centrées sur le conducteur.

Caractéristiques du vecteur champ magnétique

En un point $M$ se trouve à une distance $d$ du conducteur, les caractéristiques du vecteur champ magnétique sont :

• La direction : perpendiculaire au plan forme par le conducteur et le point $M$.
• Le sens : est déterminé par l’une des deux règles générales qu’on va aborder par suite.

Règle de l’observation d’Ampère

C’est un observateur, par la pensée qui se place  parallèlement au fil conducteur. L'observateur est traversé par le conducteur électrique parcouru par un courant de telle façon que :

→ Le courant électrique le parcourt des pieds vers la tête.

→ Il regarde (sans tourner la tête) en direction du point $M$.

→ Son bras gauche écarté à la perpendiculaire de son corps donne la direction du champ en $M$ et désigne son sens.

Règle des trois doigts de la main droite

Un observateur place par la pensée sa main droite près le conducteur, de telle façon que le pouce donne le sens d’une intensité de courant dans le conducteur et l’index se dirige vers le point $M$.

Sens du vecteur $B$ sera indiquée alors par le majeur.

Norme : on obtient en appliquant la relation. 

$$\boldsymbol{B}=\frac{\boldsymbol{\mu}_{\mathbf{0}} \times \boldsymbol{I}}{2 \Pi \times \boldsymbol{d}}$$

$μ0$ : est une constante appelée perméabilité du milieu où se trouve le champ magnétique dans le vide ou dans l’air.

Dans le système international des unités on a : $$\mu_{0}=4 \pi \times 10^{-7}$$

Règle du tire-bouchon

Lorsque le tire-bouchon progresse dans le sens du courant, il tourne dans le sens du champ.

Cas d’un conducteur circulaire