Les pôles d’un aimant et le sens d’un champ magnétique
Pour identifier le pôle nord et le pôle sud d’un aimant droit, il suffit d’approcher un autre aimant. Deux pôles identiques se repoussent, alors que les pôles nord et sud s’attirent.
Pour déterminer le sens du champ magnétique, il est possible de placer aux alentours une aiguille aimantée qui s’orientera dans le sens $\rm S-N$ du champ magnétique.
Ce champ magnétique est représenté par le vecteur $\rm \vec {B}$ :
- Origine : le point $\rm P$
- Direction : tangent au lignes de champ (en pointillés sur le schéma)
- Sens : du Nord vers le Sud de l’aimant et du Sud vers le Nord de l’aiguille aimantée
- Norme : mesurée en Tesla $\rm (T)$ par un teslamètre
La bobine et le sens de son champ magnétique
Pour créer un courant alternatif, il suffit de déplacer un aimant à l’intérieur d’une bobine. Ce déplacement va faire varier le flux magnétique et c’est cette variation qui va créer le courant électrique. C’est la loi de Faraday.
Pour construire le vecteur du champ magnétique lorsque le sens du courant est connu, il suffit de positionner la main droite avec les doigts dans le sens du courant. Le pouce indique alors le champ magnétique qui traverse la bobine.
Dans une bobine sans fer, l’intensité du champ magnétique est proportionnelle à l’intensité du courant électrique qui la traverse : $\rm B$ (en Tesla) est proportionnel à $\rm I$ (en Ampères).
Quelques ordres de grandeur :
- Champ magnétique généré par le cerveau humain, à la surface du crâne : $\rm B\approx 10 ^{-15} ~T$
- Champ magnétique généré par la Terre, à sa surface : $\rm B=4,7 \times 10^{-5}~ T$
- Champ magnétique généré par un aimant, à sa surface : $\rm B \approx 0,1$ à $\rm 1~ T$
- Champ magnétique généré par un électro-aimant, à sa surface : $\rm B \approx 10$ à $\rm 100~T$.
