Réussite Haïti – Physique NS4
Fiche 17 – Interaction aimant, champ & courant
Forces, mouvements et comportements des conducteurs en présence d’aimants.
Objectif : comprendre comment un aimant, un champ magnétique et un courant interagissent pour produire des forces, des mouvements et des déviations.
1. Champ magnétique créé par un aimant
Un aimant possède deux pôles (Nord et Sud). Les lignes de champ magnétique :
- sortent du pôle Nord,
- entrent dans le pôle Sud,
- sont plus denses là où le champ est plus fort,
- agissent sur charges et conducteurs.
2. Action d’un aimant sur un conducteur parcouru par un courant
Lorsqu’un conducteur transportant un courant I est placé dans un champ B, il subit la force de Laplace :
F = B · I · L · sinα
Cette force peut :
- déplacer le conducteur,
- le mettre en rotation,
- le soulever ou l’attirer selon la géométrie.
C’est la base du fonctionnement des moteurs électriques.
3. Action d’un conducteur sur un aimant
Par réaction, le courant crée lui-même un champ magnétique.
- Une bobine parcourue par un courant se comporte comme un aimant.
- Un conducteur rectiligne crée un champ circulaire autour de lui.
- Le champ créé peut attirer, repousser ou faire osciller un aimant proche.
4. Interaction réciproque : champ ↔ courant ↔ aimant
L’ensemble forme un système où :
- le champ influence les courants,
- les courants modifient le champ,
- les aimants réagissent aux forces générées.
Selon l’orientation :
- les objets peuvent être attirés,
- repoussés,
- déviés,
- mis en rotation.
5. Détermination du sens de la force
On utilise la règle de la main droite :
- index : direction du champ B,
- majeur : sens du courant I,
- pouce : sens de la force F.
6. Applications simples
- attraction de clous et pièces métalliques,
- déviation de conducteurs mobiles,
- oscillation d'aimants dans un champ variable,
- formation d’électro-aimants,
- démonstration du couple dans un moteur électrique.
7. À retenir absolument
- Un aimant produit un champ B responsable de forces sur conducteurs et charges.
- Un courant dans un champ subit la force de Laplace (F = BIL sinα).
- Un conducteur parcouru par un courant crée aussi un champ B.
- L’interaction aimant–champ–courant peut provoquer mouvement, attraction ou déviation.
- Le sens de la force se détermine avec la règle de la main droite.
- Ces interactions sont au cœur des dispositifs électromécaniques.