Qu'est-ce que l'induction magnétique

Dans cet article, nous essaierons de comprendre ce qu'est l'induction magnétique, comment elle est liée à un champ magnétique, ce que l'induction magnétique a à voir avec le courant et comment elle affecte le courant. Rappelons les règles de base qui déterminent la direction des lignes d'induction, et nous noterons également quelques formules qui aideront à résoudre les problèmes de magnétostatique.

L'intensité caractéristique du champ magnétique en un point sélectionné de l'espace est l'induction magnétique B. Cette grandeur vectorielle détermine la force avec laquelle le champ magnétique agit sur une particule chargée qui s'y déplace. Si la charge de la particule est q, sa vitesse est v et l'induction du champ magnétique en un point donné de l'espace est B, alors une force agit sur la particule en ce point du côté du champ magnétique :

Ainsi, B est un vecteur dont l'amplitude et la direction sont telles que la force de Lorentz agissant sur une charge en mouvement du côté du champ magnétique est égale à :

Ici, alpha est l'angle entre le vecteur vitesse et le vecteur induction magnétique. Le vecteur force de Lorentz F est perpendiculaire au vecteur vitesse et au vecteur induction magnétique.Sa direction est déterminée pour le cas du mouvement d'une particule chargée positivement dans un champ magnétique uniforme règle de la main gauche:

«Si la main gauche est positionnée de manière à ce que le vecteur d'induction magnétique pénètre dans la paume et que quatre doigts tendus soient dirigés dans la direction du mouvement de la particule chargée positivement, le pouce, plié à 90 degrés, indiquera la direction du Force de Lorentz.»

Puisque le courant dans le conducteur est le mouvement de particules chargées, l'induction magnétique peut également être définie comme le rapport du moment mécanique maximal agissant sur le cadre avec un champ magnétique uniforme au produit du courant dans le cadre par la surface de le cadre :

L'induction magnétique est une caractéristique de base d'un champ magnétique, similaire à la force d'un champ électrique... Dans le système SI, l'induction magnétique est mesurée en tesla (T), dans le système CGS en gauss (G). 1 tesla = 10 000 gauss. 1 T est l'induction d'un tel champ magnétique uniforme dans lequel un moment mécanique de rotation maximal de forces égales à 1 N • m agit sur un cadre de surface 1 m2 parcouru par un courant de 1 A.

Soit dit en passant, l'induction du champ magnétique terrestre à une latitude de 50 ° est en moyenne de 0,00005 T et à l'équateur - 0,000031 T. Le vecteur d'induction magnétique est toujours dirigé tangentiellement à la ligne de champ magnétique.

La boucle placée dans un champ magnétique uniforme est traversée par le flux magnétique Ф, — le flux du vecteur d'induction magnétique. L'amplitude du flux magnétique F dépend de la direction du vecteur d'induction magnétique par rapport au contour, de son amplitude et de la surface du contour percé par les lignes d'induction magnétique.Si le vecteur B est perpendiculaire à l'aire de la boucle, alors le flux magnétique F pénétrant dans la boucle sera maximal.

Le terme induction lui-même vient du latin « induction », qui signifie « orientation » (par exemple suggérer une pensée — c'est-à-dire provoquer une pensée). Synonymes : orientation, formation, éducation. A ne pas confondre avec le phénomène d'induction électromagnétique.

Le fil sous tension a autour de lui champ magnétique… Le champ magnétique d'un courant électrique a été découvert en 1820 par le physicien danois Hans Christian Oersted. Pour déterminer la direction des lignes de force de l'induction du champ magnétique B du courant électrique I circulant le long d'un fil droit, utilisez la règle à vis ou à cardan droite:

"Le sens de rotation de la poignée du cardan indique le sens des lignes d'induction magnétique B, et le mouvement progressif du cardan correspond au sens du courant dans le conducteur."

Dans ce cas, la valeur de l'induction magnétique B à une distance R d'un conducteur avec un courant I peut être trouvée par la formule :

où est la constante magnétique :

Si les lignes d'intensité du champ électrostatique E, partant de charges positives, se terminent par des charges négatives, alors les lignes d'induction magnétique B sont toujours fermées. Contrairement aux charges électriques, les charges magnétiques qui créeraient des pôles comme les charges électriques n'ont pas été trouvées dans la nature.

Maintenant quelques mots sur les aimants permanents… Au début du XIXe siècle, le chercheur et physicien français André-Marie Ampère a proposé une hypothèse sur les courants moléculaires. Selon Ampère, le mouvement des électrons autour des noyaux atomiques génère des courants élémentaires, qui à leur tour créent des champs magnétiques élémentaires autour d'eux.Et si un morceau de ferromagnétique est placé dans un champ magnétique externe, alors ces aimants microscopiques s'orienteront dans le champ externe et le morceau de ferromagnétique deviendra un aimant.

Des substances à forte valeur d'aimantation résiduelle, comme l'alliage néodyme-fer-bore, permettent aujourd'hui d'obtenir des aimants permanents puissants. Les aimants en néodyme ne perdent pas plus de 1 à 2 % de leur aimantation en 10 ans. Mais ils peuvent être facilement démagnétisés en chauffant à une température de + 70 ° C ou plus.

Nous espérons que cet article vous a aidé à avoir une idée générale de ce qu'est l'induction magnétique et d'où elle vient.