Un champ magnétique est un champ de force produit par le déplacement de charges électriques. Ce champ de force est appliqué sur d'autres charges mobiles non parallèles. Avec le champ électrique, le champ magnétique constitue le champ électromagnétique, responsable de l'interaction électromagnétique dans l'espace.
Du point de vue du magnétisme, les matériaux peuvent être classés en :
- Matériaux paramagnétiques
- Matériaux diamagnétiques
- Matériaux ferromagnétiques
- Matériaux ferrimagnétiques
- Matériaux antiferromagnétiques
- Cela dépend du comportement de votre susceptibilité magnétique.
Quelle est l'unité de mesure du champ magnétique ?
L'unité de champ magnétique dans le Système international d'unités est le tesla (T). Une tesla représente le champ qui génère une force de 1 newton (N) sur une charge électrique de 1 coulomb (C) se déplaçant à l'intérieur du champ et perpendiculairement à la direction des lignes de champ magnétique à une vitesse de 1 m/s.
Cependant, parce que le tesla est une très grande unité, le gauss (G) est parfois utilisé : 10 000 G équivaut à 1 T.
Caractéristiques d'un champ magnétique
Le champ magnétique peut être approché de la même manière que le champ électrique, mais au lieu de considérer la charge électrique (un scalaire) comme source du champ, cet article sera le moment dipolaire magnétique (un vecteur).
Les forces magnétiques sont proportionnelles au champ magnétique généré, c'est-à-dire à la valeur de l'induction magnétique, qui est une grandeur vectorielle utilisée pour caractériser un champ.
La relation entre le champ magnétique et un courant électrique est donnée par la loi d'Ampère. Le cas le plus général, qui inclut le courant de déplacement, est donné par la loi d'Ampère-Maxwell.
Champ magnétique produit par une charge ponctuelle
Le champ magnétique généré par une seule charge en mouvement (et non par un mouvement de charges électriques) peut être grossièrement calculé à partir de l'équation dérivée de la loi de Biot-Savart :
où
- q est la charge électrique générée par le champ.
- v est la vitesse de déplacement de la charge
- r est la distance du point P à la position de la charge
- u r est un vecteur unitaire qui va du point P à la position de la charge électrique
- μ 0 est une constante appelée perméabilité de l'espace libre. Sa valeur dans le Système International pour le vide est de 4π 10-7 T m / A
Exemples de champs magnétiques
- Le champ magnétique de la Terre. Le noyau externe de la Terre génère un champ de force qui attire les particules et les objets vers le centre de la planète.
- Un aimant est fait d'un matériau qui crée un champ de force autour de lui. La raison en est qu'il a dans sa structure interne et la distribution des électrons à l'intérieur. L'aimant a toujours un pôle nord et un pôle sud.
- Les moteurs électriques, qu'ils soient à courant continu ou à courant alternatif, fonctionnent avec des électro-aimants pour générer un champ magnétique statique et faire tourner le rotor.
- Une boussole est capable d'aligner l'aiguille entre les pôles magnétiques.
