Le champ magnétique – Cours

Résumé et Points Clés

Le champ magnétique est un cours qui traite des sources et des propriétés du magnétisme.

I. Les aimants : Un aimant est un corps qui attire le fer. Il possède deux pôles (nord et sud). Les pôles identiques se repoussent, les pôles différents s’attirent.

II. Mise en évidence : L’action d’un aimant ou d’un conducteur parcouru par un courant continu sur une aiguille aimantée prouve l’existence d’une interaction magnétique.

III. Champ magnétique et spectres :

• Vecteur champ magnétique (𝐵⃗) : Il est défini en un point M par l’orientation d’une aiguille aimantée. Ses caractéristiques sont : origine (point M), direction et sens (celui du pôle nord de l’aiguille), et valeur en Tesla (T).
• Lignes de champ et spectre : Une ligne de champ est tangente au vecteur 𝐵⃗ en chaque point. Le spectre magnétique est l’ensemble de ces lignes orientées.
• Champ uniforme : 𝐵⃗ a mêmes direction, sens et valeur en tout point d’une région. Son spectre est formé de droites parallèles (ex: entrefer d’un aimant en U).

IV. Superposition : Le champ magnétique résultant de plusieurs sources est la somme vectorielle des champs individuels.

V. Champ magnétique terrestre :

• La Terre génère un champ géomagnétique, similaire à celui d’un aimant droit. Son pôle sud magnétique est près du pôle nord géographique, et inversement.
• Une boussole s’aligne sur ce champ. Le pôle nord de son aiguille est attiré par le pôle sud magnétique terrestre.
• Le champ terrestre (𝐵⃗_𝑇) n’est pas horizontal ; il a une inclinaison (𝐼̂). Il se décompose en une composante horizontale (𝐵⃗_𝐻) et une verticale (𝐵⃗_𝑉), avec la relation : 𝐵_𝐻 = 𝐵_𝑇 . cos 𝐼̂.

Conseils pour l’examen : Maîtrisez la définition du vecteur 𝐵⃗ et ses propriétés. Sachez distinguer les pôles magnétiques et géographiques. Entraînez-vous à tracer les spectres (champ uniforme, aimant droit) et à utiliser la règle de superposition. Retenez la relation trigonométrique pour les composantes du champ terrestre.