Source de champ magnétique, ligne de champ
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Certains corps comme les aimants créent « dans leur voisinage » un champ magnétique. D'autres objets, ou systèmes, produisent aussi un champ magnétique.
Quelles sont les caractéristiques de ce champ magnétique ?
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Doc. 1. Positions des aiguilles
d'une boussole au voisinage d'un aimant droit. |
Le champ magnétique est caractérisé par
les propriétés suivantes :
– il s'exerce en tout point dans le
voisinage de sa source ;
– sa direction est celle d'une
aiguille aimantée ;
– son sens va du pôle Sud vers le
pôle Nord ;
– il se mesure en tesla
(symbole : T).
Exemples : si le champ magnétique est créé par un aimant permanent, il vaut entre 0,001 T et 0,1 T. S'il est créé par un électroaimant, il vaut quelques teslas. Celui créé par les taches solaires est égal à 10 T.
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Doc. 2. Disposition des grains de fer
selon les lignes
de champ magnétique d'un aimant droit et d'un
aimant en U.
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Les aiguilles aimantées, placées à proximité de l'aimant, sont tangentes à ces lignes de champ magnétique. Le champ magnétique créé par l'aimant, en chaque point de l'espace entourant l'aimant, est tangent aux lignes de champ.
Remarque : les lignes de champ se referment sur elles-mêmes.
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Doc. 3. Schématisation des lignes
de champ magnétique d'un aimant droit. |
Remarques : un aimant droit ou en « U » comporte deux pôles appelés pôle Nord et pôle Sud. Certains aimants comme les aimants « circulaires » comportent plusieurs pôles Nord et Sud.
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Doc. 4. Lignes de champ
magnétique d'un fil rectiligne
parcouru par un courant. |
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Doc. 5. Un solénoïde.
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| Doc. 6. Lignes de champ créées par un solénoïde. |
La Terre se comporte comme un aimant droit avec un pôle Nord et un pôle Sud magnétiques. Ces pôles sont différents des pôles Sud et Nord géographiques.
Ce champ magnétique dévie les particules émises par le Soleil (vent solaire). Ce phénomène est à l'origine des aurores boréales (au pôle Nord) et australes (au pôle Sud).
Le champ magnétique terrestre vaut environ 5.10-5 T (tesla) à Paris.
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Doc. 7. Le champ magnétique
terrestre.
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Un champ magnétique crée une perturbation en tout point de l'espace situé dans la proximité de sa source. L'orientation des aiguilles aimantées, la disposition de la poudre de fer... sont des exemples de l'effet du champ magnétique.
Les lignes de champ sont des lignes tangentes au champ magnétique.
Caractéristiques du champ
magnétique :
– il s'exerce en tout point dans le voisinage de sa
source ;
– sa direction est celle d'une aiguille
aimantée ;
– son sens va du pôle Sud vers le pôle
Nord ;
– il se mesure en tesla (symbole :
T).
Les sources de champ magnétique peuvent être : des aimants, un fil conducteur parcouru par un courant électrique, une bobine ou un solénoïde parcouru par un courant électrique, la Terre...
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