Le champ magnétique est une illustration qui vise à décrire et visualiser comment la force magnétique est répartie entre un objet magnétique ou autour d'un objet magnétique lui-même.
Comme nous le savons déjà, les aimants ont deux pôles appelés un pôle nord et un pôle sud.
Si un aimant est rapproché d'un autre aimant dont les pôles sont du même type, les deux aimants subiront une répulsion.
Il en va différemment si les deux aimants sont rapprochés d'un type de poteau différent, les résultats connaîtront une attraction mutuelle.
Visualisation du champ magnétique
Le champ magnétique peut être visualisé de deux manières, à savoir:
- Décrit mathématiquement comme un vecteur. Chaque vecteur à chaque point sous la forme d'une flèche a une direction et une grandeur dépendant de l'amplitude de la force magnétique en ce point.
- Illustre à l'aide de lignes. Chaque vecteur est relié par une ligne continue et le nombre de lignes peut être fait autant que possible. Cette méthode est le plus souvent utilisée pour décrire un champ magnétique.
Caractéristiques des lignes de champ magnétique
Les lignes de champ magnétique ont des caractéristiques utiles pour l'analyse, à savoir:
- Chaque ligne ne se coupe jamais
- Les lignes se resserreront dans les zones où le champ magnétique s'agrandit. Cela indique que plus les lignes de champ magnétique sont proches, plus la force magnétique dans la région est grande.
- Ces lignes ne démarrent ni ne s'arrêtent de nulle part, mais les lignes forment un cercle fermé et restent connectées dans le matériau magnétique.
- La direction du champ magnétique est représentée par des flèches sur les lignes. Parfois, les flèches ne sont pas dessinées sur les lignes de champ magnétique, mais le champ magnétique aura toujours une direction du pôle Nord (Nord) vers le pôle Sud (Sud).
- Ces lignes peuvent être visualisées en termes réels. La méthode la plus simple consiste à répandre de la poudre de grain de fer autour de l'aimant et elle produira les mêmes caractéristiques que les lignes de champ magnétique.
Formules de mesure et de champ magnétique
Le champ magnétique est une quantité vectorielle, il y a donc deux aspects à mesurer le champ magnétique, à savoir sa magnitude et sa direction.
Pour mesurer la direction, nous pouvons utiliser une boussole magnétique. Si une boussole magnétique est placée autour d'un champ magnétique, l'aiguille de la boussole suivra également la direction du champ magnétique à ce point.
Lisez aussi: Définition et différence des homonymes, homophones et homographesDans la formule du champ magnétique, la magnitude du champ magnétique est écrite avec le symbole B. Conformément au système international, la quantité a des unités en tesla (T) qui est tirée du nom Nikola Tesla.
Tesla est défini comme la force du champ magnétique. Par exemple, un petit réfrigérateur produit un champ magnétique de 0,001 T.
Il existe une manière de créer un champ magnétique sans utiliser d'aimant, à savoir en conduisant un courant électrique.
Lorsque nous faisons passer un courant électrique à travers un câble (par exemple en le connectant à une batterie), alors nous obtenons deux phénomènes. Plus le courant circulant dans le câble est important, plus le champ magnétique produit est important. De même, le contraire.
Conformément à la loi d'Ampère, les champs magnétiques sont appliqués de nombreuses manières, de sorte que certaines des équations sont les suivantes:
Formule de magnitude pour le champ magnétique
B = μ I / 2 π r
Information:
- B = amplitude du champ magnétique (T)
- μ = constante de perméabilité (4π 10-7 Tm / A)
- I = courant électrique (A)
- r = distance du câble (m)
La formule de la quantité de courant électrique
I = B 2πr / μ
Information:
- B = amplitude du champ magnétique (T)
- μ = constante de perméabilité (4π 10-7 Tm / A)
- I = courant électrique (A)
- r = distance du câble (m)
Déterminer le pôle magnétique avec la main droite
Pour connaître la direction, nous pouvons utiliser le principe de la main droite. Le pouce est la direction du flux d'électricité et les autres doigts indiquent la direction du champ magnétique autour du fil.
La direction du pouce vers le haut indique la direction du flux électrique avec le symbole i. Alors que la direction des quatre autres rayons représente la direction du champ mégnet avec le symbole B. L'image ci-dessus est en position horizontale et verticale.
Exemples de problèmes de champ magnétique et leurs explications
Problème 1
Un fil électrifié i = 4 A comme indiqué ci-dessous!
Spécifier:
- Intensité du champ magnétique au point A.
- Intensité du champ magnétique au point B
- La direction du champ magnétique au point A.
- La direction du champ magnétique au point B
Discussion:
Connu
- I = 4 A
- r A = 2 m
- r B = 1 m
Règlement
- B = μI / 2 π r A
- = 4 π 10 - 7 4/2 π 2
- = 4 10-7 T
Donc le champ magnétique au point A est de 4 10-7 T
- B = μI / 2 π r B
- B = 4 π 10 - 7 4/2 π 1
- B = 8 10-7 T
Donc le champ magnétique au point B est de 8 10-7 T
Dans un problème demandant une direction, nous pouvons utiliser la règle de la main droite, où le pouce est supposé être un courant et les quatre autres doigts sont un champ magnétique tout en saisissant le fil au point A.
Lisez aussi: plus de 24 styles de langue (types de majas) avec une compréhension complète et des exemplesDe sorte que la direction du champ magnétique au point A soit vers l'extérieur ou vers le lecteur.
Dans un problème demandant une direction, nous pouvons utiliser la règle de la main droite, où le pouce est supposé être un courant et les quatre autres doigts sont un champ magnétique tout en saisissant le fil au point B.
Pour que la direction du champ magnétique au point B soit à l'intérieur ou à l'écart du lecteur
Problème 2
Regardez l'image suivante!
Déterminez l'amplitude et la direction du champ magnétique au point P!
Discussion
Le courant A produira un champ magnétique au point P avec la direction d'entrée dans le champ, tandis que le courant B produira un champ magnétique avec la direction hors du champ.
La direction selon B a entre dans le champ.
Problème 3
Regardez l'image ci-dessus, un fil avec un courant électrique est placé près du compas magnétique. Combien de courant électrique (et direction) est nécessaire pour annuler le champ magnétique terrestre contre la boussole afin que la boussole ne fonctionne pas?
Le champ magnétique terrestre est supposé être
Discussion
En utilisant la formule du champ magnétique:
Vous pouvez trouver la quantité de courant électrique, à savoir:
Vous savez que la distance r du compas au câble est de 0,05 m. puis obtenu:
En utilisant la règle de la main droite, nous devons placer nos pouces vers le bas pour que les autres doigts soient dans la direction opposée au champ magnétique de la boussole. Pour que la direction du courant pénètre vers le papier / écran, loin de nous.
Problème 4
Les fils A et B sont distants de 1 m et sont alimentés respectivement par 1 A et 2 A dans le sens indiqué sur la figure ci-dessous.
Déterminez l'emplacement du point C où l'intensité du champ magnétique est ZERO!
Discussion
Pour que l'intensité du champ soit nulle, les intensités de champ produites par le fil A et le fil B doivent être opposées et égales. Les positions possibles sont à gauche du fil A ou à droite du fil B. Laquelle prendre, rapprochez le point de la force du plus petit courant. Pour que la position soit à gauche du fil A, nommez simplement la distance x.
Ceci est l'explication du matériau du champ magnétique et des exemples de problèmes. Peut être utile.
Référence:
- Matière de champ magnétique
- Comprendre le champ magnétique
- Champ magnétique - Formule, définition, matière complète, exemple de problème
- Champ magnétique: définition, types, formules, exemples de problèmes