Magnétisme

Bonsoir,

j'ai un devoir maison à faire est cette exercice me pose énormément de problème vus que notre professeur a eu la charmante idée de nous un exercice d'un chapitre que nous n'avons pas encore étudier , bref j'ai tenté de comprendre la leçon du livre par moi même mais mon cerveau ne semble capter aucune information mis a part que ma Force F = I . d . B . sin alfa . Bref si vous pouviez me donner quelque piste sa serai vraiment très sympa .Merci .



A Londres, en 1948, la IX eme Conférence Internationale des Poids et Mesure donnait une nouvelle définition de l'ampère :
<>
On donne l'expression de la valeur du champ magnétique crée par un fil rectiligne parcouru par un courant d'intensité I, à la distance d du fil : B= 2x 10^-7 . I/d



1)Illustrer cette définition à l'aide d'un croquis en indiquant le sens du courant dans les fils ainsi que les sens et directions des vecteurs champs magnétiques. On notera B1/2 le vecteur champs magnétique exercé par le fil 1 au centre du fil 2 et B2/1 le vecteur champs magnétique exercé par le fil 2 au centre du fil 1 . ( franchement aucune idée )

2)Par application des règles d'orientation de la loi Laplace, déterminer les caractéristiques des forces F1 et F appliquées à une section de 1 mètre de chaque fil. Compléter le schémas précédent. ( je suppose que je dois utiliser F = I . d . B . sin alfa mais on connait pas l'angle alfa)

3)Retrouver par le calcule, la valeur de la force donnée dans la définition. (là aussi je dois utiliser F = I . d . B . sin alfa mais on connait pas l'angle
alfa)

4)Montrer que la rédaction de la définition est telle qu'il est inutile de préciser l'orientation des courants dans les fils.

Remarque : La nouvelle définition de l'ampère (1983)résulte de la loi d'Ohm U = R x I ; l'ohm et le volt étant définis a partir d'effets quantiques observables à l'échelle des atomes.

Bonjour,
La question 1) est une question de cours... Dans ton livre de cours, tu vas trouver à coup sur la représentation du champ magnétique généré par un courant électrique circulant dans un fil rectiligne (supposé infini!).

Pour la question, 2, il serait préférable de comprendre la formule avant de l'utiliser... D'après toi, d'où vient cette formule et que nous dit-elle?

Plus généralement, il serait de beaucoup préférable que tu fasses l'effort de retenir un peu plus qu'une formule.... Qu'est-ce qui te bloque, que tu n'as pas compris dans ce cours?

Bonjour,

En faite le problème c'est qu'on a pas fait de cours,
et c'est un peu dure a comprendre par sois même , cependant j'ai fait
les deux premières questions pouvez vous vérifier svp !

1) j'ai fait le dessin sur " paint " ; il y a les deux fils F1 et F2 (le rouge
correspond à l'intensité , le vert a la force et le bleu au champs
magnétique B )

[img][/img]

2) Les caractéristiques de F1 :
-direction : perpendiculaire au
conducteur
-sens : vers la droite
-application: sur le long du fil Les
caractéristiques de F1 :
-direction : perpendiculaire au conducteur
-sens
: vers la gauche
-application: sur le le long du fil

Il y a un truc qui me gêne: tu nommes tes fils F1 et F2 dans la question 1. Et dans la question 2, il s'agit de forces!
Autre chose, j'aimerais m'assurer que tu aies bien compris: lorsque tu représentes les forces, par exemple celle qui tu as tracé sur ton fil F1 dans la question1, de quelle force s'agit-il exactement?

Non enfaite j'ai écrit trop vite c'est les fils 1 et 2 sur lesquelles agissent les forces F1 (fil 1) et F2 (fil 2)

donc tu sembles penser que la force que tu notes F1 est "issue" du fil 1 et la force F2 que tu traces sur le fil 2 est "isuuse" du fil 2?

oui je pense

pas vraiment....
Le courant I1 circulant dans le fil 1 créé un champ magnétique B1.
Lorsque tu immerges ton fil 2, dans lequel circule un courant I2, dans le champ B1, on observe qu'une force s'exerce sur le fil 2. c'est ce que te dit la loi de Laplace. La force que s'exerce sur le fil 2 dépend donc du champ B1 et de l'intensité qui circule dans le fil 2, c'est à dire I2.

Même raisonnement pour le fil 1.

En fait donc, le fil 1 est soumis à la force provoquée par le champ magnétique B2 et le fil 2 est soumis à la force provoquée par le champ magnétique B1.

Merci j'ai compris

Parfait, tu vas donc pouvoir résoudre la question 2, qui est une application de la loi de Laplace.... Ce qui nous donne?

je dois juste dire les caractéristiques tel que la direction , le sens ... c'est bien sa ?

oui, puisqu'à priori le calcul de l'intensité de la force est demandé à la question 3. Au fait, il vaut combien cet angle alpha?

Pour la force F1 :

direction : perpendiculaire au plan formé par le conducteur et B

sens : déterminé par la règle des trois doigts de la main droite
pouce : sens du courant
index : sens de B

majeur : sens de F

norme : F = I.B.L⋅sin (alpha)


Pour la force F2 :

direction : perpendiculaire au plan formé par le conducteur et B

sens : vers la gauche

norme : F = I.B.L⋅sin (alpha)

c'est assez confus...
ce que tu appelles F1, est-ce la force exercée par le fil 2 sur le fil 1?
mieux vaut dans ce cas écrire F 2/1 comme on le fait la plupart du temps...
idem pour F2.
Et pourquoi le sens de F 1/2 serait "vers la gauche", alors que tu ne le précises pas pour F2/1 ?

En effet c'est assez confus pour moi aussi parce que je comprend pas très bien cette règle des trois doigts qui est sensé m'aider pour trouver le sens exacte de F ( vers la droit , vers la gauche )

C'est relativement simple:
avec ta main droite, tu diriges ton pouce dans le sens du courant qui circule dans le fil dont tu veux déterminer la force qui s'exerce sur lui.
Tu diriges ton index dans le sens du champ magnétique dans lequel le fil est immergé.
Ton majeur, qui tu tiens à angle droit de ton index, t'indique le sens de la force....
Attention à ne pas te tordre le poignet !
Exemple : si j'imagine que ton fil 2 est vertical et que le courant circule de bas en haut (c'est une expression, bien sur!) , ton pouce droit sera orienté vers le haut.
Ton index sera pointé vers l'avant si le champ créé par le fil 1 va vers l'avant (en fait ce fait dépend du sens de circulation du courant dans le fil 1).
Et ton majeur sera orienté vers la gauche... Et donc la force sera orientée vers la gauche...
est-ce plus clair?

ha oué ok !

Mais comment on sait que le champs va vers l'avant ou l'arrière ?

vers l'avant le courant circule de bas en haut et vers l'arrière de haut en bas ?

question bête mais si le champs va vers l'arrière on va tout de même pas se péter l'index en le mettant en arrière....?

le sens du champ dépend effectivement du sens du courant.
Personnellement, j'utilisais la règle du bonhomme d'Ampère pour déterminer l'orientation du champ magnétique généré par un courant électrique:
Tu imagines un bonhomme placé sur le fil, le courant lui entre par les pieds et lui sort par la tête.
Il tend son bras gauche à l'horizontal : ça t'indique le sens du champ magnétique.
regarde dans ton bouquin, tu trouveras sans doute une figure montrant cette règle!

PS : j'ai oublié une précision importante! Tu cherches en général le champ en un point donné. Le bonhomme regarde bien sur (mais ce n'est pas si évident que ça à la réflexion) vers ce point!

J'ai regarder dans mon livre et il me dise que le bonhomme Ampère
regarde dans la direction du champs magnétique . (ok mais si nous on
connait pas la direction...)

désoler je bute ...


Mais dans l'exercice cela peut vous sembler bizarre mais je pense que F1/2 va vers la droite et F2/1 va vers la gauche ..


ps: alpha est l'angle entre la portion de conducteur orientée suivant le
sens du courant et le champs magnétique , dans ce cas alpha = 90° et sin
alpha =1

fais attention, on peut utiliser la règle du bonhomme d'ampère pour déterminer le sens du champ magnétique, et aussi pour déterminer le sens de la force de Laplace! Tu as sans doute lu cette utlisation dans ton livre...

Avant de me donner le sens de tes forces, dis moi comment tu fais circuler le courant dans tes fils!
OK pour l'angle!

le courant va du bas vers le haut dans les fils

OK de bas en haut.
Selon ton schéma, si je me positionne sur le fil 1 et que je regarde le fil 2, d'après la règle du bonhomme le champ B1 va vers l'avant.
Si je me place sur le fil 2 et que je regarde le fil 1, le champ B2 vient vers moi.
Es-tu d'accord?

oui je suis d'accord

bien, dans ce cas comment est orientée la force 2/1 (que le champ B2 généré par i2 exerce sur le fil 1) ?

elle est orienté vers la gauche