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Loi d'Ampère, formule et exemple d'applications

Loi d'Ampère, formule et exemple d'applications

La loi d'Ampère est l'une des lois fondamentales de l'électrodynamique classique. Cette loi a été formulée par André Marie Ampère en 1826. 

La loi d'Ampère stipule :

  • La circulation du champ magnétique des courants constants le long de tout circuit fermé est proportionnelle à la somme des forces des courants qui traversent la surface du circuit.

  • Si le courant continu est utilisé, le champ magnétique est continu.

  • Si un courant alternatif est utilisé, le champ magnétique est alternatif.

La formule de la loi d'Ampère

La loi d'Ampère peut être représentée par l'équation suivante :

La formule de la loi d'AmpèreDans cette formule de calcul du champ magnétique, l'intégrale représente la circulation des lignes de champ le long d'un chemin fermé, et :

  • μ0 est la perméabilité du vide

  • dl est un vecteur tangent au chemin choisi en chaque point

  • IT est l'intensité nette du courant qui traverse la surface délimitée par le chemin, et elle sera positive ou négative selon la direction dans laquelle elle traverse la surface.

Exemple d'application de la loi d'Ampère : l'électroaimant

Un électro - aimant est un type d'aimant qui est activé lorsqu'un courant électrique le traverse. Habituellement, les électro-aimants sont constitués d'un grand nombre de spires de fil très proches les unes des autres.

Si les extrémités de ce fil sont connectées à une différence de potentiel, un courant électrique le traverse et un champ magnétique est généré.

Ce champ magnétique est équivalent à la somme des champs magnétiques de chaque boucle et peut être calculé en appliquant la loi d'Ampère.

Force d'attraction entre conducteurs avec courant électrique 

Deux conducteurs s'influencent mutuellement. Les courants électriques parallèles et redressés s'attirent, les courants parallèles et opposés se repoussent.

Cela peut être compris en termes de force de Lorentz : le courant dans un fil génère un champ magnétique qui, en raison de la loi de Lorentz, produit une force sur les charges en mouvement dans l'autre fil et donc les deux fils ressentent une force mutuelle.

Quelles sont les lois de Maxwell ? 

Après la découverte de la loi d'Ampère, Maxwell a résumé toute la théorie de l'électromagnétisme en quatre équations : les lois de Maxwell.

La loi d'Ampère, avec une extension pour un décalage diélectrique dépendant du temps, est l'une d'entre elles. Cependant, les lois de Maxwell sont souvent écrites sous forme différentielle, c'est-à-dire non pas avec des intégrales comme auparavant, mais des équations qui donnent des relations entre les dérivées des champs électrique et magnétique.

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Date de publication : 15 septembre 2021
Dernier examen : 15 septembre 2021