Documents relatifs au courant électrique, à la charge électrique, au champ magnétique et à la force magnétique.
En 1819, le scientifique danois Hans Christian Oersted (1777-1851) découvrit la relation entre le magnétisme et le courant électrique , ou les charges en mouvement . Il constata que lorsqu'une aiguille de boussole se trouvait à proximité d'un fil conducteur de courant électrique, elle déviait. En l'absence de courant électrique, l'aiguille de la boussole pointait vers le nord.
L'aiguille d'une boussole est un aimant ; la force magnétique peut donc la déplacer . D'où provient cette force magnétique (F) ? Près de l'aiguille se trouve un fil conducteur parcouru par un courant électrique ; ce courant électrique produit donc une force magnétique.
Observez l'image de droite. Utilisez la règle de la main droite pour déterminer le sens du courant électrique et celui du champ magnétique. Si le courant électrique (I) circule vers le haut, le champ magnétique (B) sera orienté comme indiqué sur l'image de gauche. Inversement, si le courant électrique circule vers le bas, le champ magnétique sera orienté comme indiqué sur l'image de droite.
Un champ magnétique exerce une force sur un fil conducteur.
Un courant électrique peut exercer une force sur l'aiguille d'une boussole. Un aimant peut-il également exercer une force sur un courant électrique ?
Imaginons un fil conducteur parcouru par un courant électrique entre les pôles nord et sud d'un aimant. La flèche allant du pôle nord au pôle sud indique le sens du champ magnétique. La flèche rouge indique le sens du courant électrique (I) et la flèche bleue, le sens de la force magnétique (F).
La direction de la force magnétique F est perpendiculaire à la direction du courant électrique I et à la direction du champ magnétique B. Utilisez la règle de la main droite pour déterminer la direction du courant électrique, la direction du champ magnétique et la direction de la force magnétique.
L'équation suivante énonce la relation entre la force magnétique, le courant électrique et le champ magnétique.
F = BI l sin θ
F est le symbole de la force magnétique, B est le symbole du champ magnétique, I est le symbole du courant électrique, l est le symbole de la longueur du fil dans un champ magnétique.
θ est l'angle entre la direction du courant électrique et celle du champ magnétique. Si le courant électrique est perpendiculaire au champ magnétique (90 ° ), alors sin 90° vaut 1 et la formule devient F = BI l. Inversement, si le courant électrique est parallèle au champ magnétique (0 ° ), alors sin 0° vaut 0 et la force magnétique est nulle.
Pour calculer le champ magnétique, la formule ci-dessus devient : B = F / I l.
Satuan Internasional untuk gaya magnet adalah Newton (disingkat N), satuan Internasional untuk medan magnet adalah Tesla (disingkat T). Tesla berasal dari nama penemu dan fisikawan Serbia-Amerika, Nikola Tesla (1856-1943). Berdasarkan rumus medan magnet di atas, medan magnet juga dapat dinyatakan dalam satuan Newton per Ampere meter (N/A m). Selain Tesla, medan magnet juga dinyatakan dalam satuan Gauss (G). Gauss berasal dari nama matematikawan, astronom dan fisikawan Jerman, Johann Carl Friedrich Gauss (1777-1855). 1 G = 10-4 T.
Force magnétique s'exerçant sur une charge électrique se déplaçant dans un champ magnétique
Un champ magnétique peut exercer une force magnétique sur un fil conducteur. Le courant électrique étant constitué de charges électriques en mouvement, un champ magnétique peut également exercer une force magnétique sur les charges électriques libres, et pas seulement sur un fil conducteur.
La formule permettant de calculer la force magnétique exercée sur une charge électrique se déplaçant dans un champ magnétique est dérivée de la formule précédente de la force magnétique : F = BI l sin θ . Puisque I = q/t et l = vt, la formule de la force magnétique devient :
Description de la formule : F = force magnétique, B = champ magnétique, q = charge électrique, v = vitesse de déplacement de la charge, θ = angle entre v dan B
Si v perpendiculaire à B maka = 90o , où sin 90o = 1. D'autre part, si v parallèle à B maka = 0o, où sin 0o = 0. La force magnétique atteint donc une valeur maximale lorsque v perpendiculaire à B et la force magnétique est nulle lorsque v parallèle à B.
La direction de la force magnétique F est perpendiculaire au champ magnétique B et perpendiculaire à la vitesse de la charge électrique v.
