Magnétostatique

La magnétostatique est l'étude des phénomènes créés par un champ magnétique statique. Un champ magnétique se rencontre dans plusieurs cas de figure :

Table of contents
1 1. Calcul du champ magnétique
2 2. Force magnétique
3 3. Potentiel vectoriel magnétique

1. Calcul du champ magnétique

Un champ magnétique est créé par un courant électrique, c'est-à-dire par le déplacement d'une ou plusieurs charges électriques.

Le champ magnétique, à la différence du champ électrique, est un champ vectoriel. La valeur du champ créé en un point de l'espace par un conducteur parcouru par un courant constant I est donnée par la loi de Biot et Savart :

où :μ0 est une constante appelée la perméabilité du vide.

Ce champ peut être calculé à l'aide du théorème d'Ampère :

B est le champ magnétique
ds est élément linéique de la boucle fermée C
I est le courant qui traverse la surface S fermée par la boucle C
désigne l'intégrale de chemin le long de la boucle fermée C qui limite la surface S

Le théorème d'Ampère est l'équivalent pour un champ vectoriel du théorème de Gauss pour un champ scalaire.

La forme locale est l'équation de Maxwell-Ampère qui s'écrit :

où "×" indique un produit vectoriel.

Cette loi, tout comme les autres lois d'électromagnétisme, a été plus tard incorporée dans les équations de Maxwell, unifiant ainsi tout l'électromagnétisme.

Exemples :

où est le vecteur tangentiel.

2. Force magnétique

Une charge électrique q se déplaçant dans un champ magnétique subit la force de Lorentz :
où est la vitesse (au sens vectoriel) de cette charge.

Si un champ électrique se superpose au champs magnétique, la force qui s'exerce sur la charge est la somme des forces électrique et magnétique :

3. Potentiel vectoriel magnétique

On peut définir le potentiel-vecteur par l'équation de Maxwell-Faraday :

Le potentiel-vecteur en un point de l'espace est donc l'intégrale sur le volume :

Voir aussi :
Electrostatique
Analyse vectorielle
Force électromagnétique



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