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Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiforme

Posté par
baynice
12-07-10 à 14:55



Bonjour,

Soient un fil circulaire parcouru par un courant d'intensité I et (Oz) son axe.
J'ai essayé de calculer le champ magnétique créé par le fil sur cet axe en utilisant
la formule de Biot et Savart pour trouver le champ magnétique sur un point de l'axe
et j'ai fini par intégrer sur lR : Je trouve  : B  = µ I / 2R  u_z  où u_z est
le vecteur unitaire positif dans la direction de l'axe Oz. Est-ce correct?

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 12-07-10 à 14:58


µ : perméabilité du vide

R : rayon du fil

B : le champ magnétique

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 12-07-10 à 15:45

Bonjour,
Au centre de la spire, le résultat est bon...
Mais le champ magnétique créé en un point quelconque de l'axe Oz dépend forcément de la distance du point à la spire...

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 12-07-10 à 15:46

Et R n'est pas le rayon du fil mais le rayon de la spire...

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 12-07-10 à 15:59

Ou j'ai mal compris... Ce n'est pas une spire ?

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 12-07-10 à 17:23


R est le rayon de la spire, oui   

Merci de confirmer mon résultat!

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 13-07-10 à 00:07

Alors, si c'est une spire, j'ai donné la réponse dans le message "Posté le 12-07-10 à 15:45".
La réponse est le champ magnétique au centre de la spire mais pas en n'importe quel point de l'axe de la spire. Le champ magnétique en un point quelconque de l'axe dépend de la distance du point à la spire.

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 13-07-10 à 00:28


Il y avait une petite erreur de calcul même si la méthode était la bonne : J'ai en fait trouvé que
B ( M ) = µ I R² / 2 ( z² + R²)^(1.5)   u_z   pour M situé sur l'axe à une distance z du centre de la
spire.

Et en intégrant sur lR, j'obtiens B = µ I u_z  . Ce qui est logique quand on compare au champ magnétique
créé par un solénoïde sur son axe!

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 13-07-10 à 00:50


Mais c'était vrai pour le champ magnétique au centre de la spire...

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 13-07-10 à 00:59


Désolé, je n'avais pas bien lu ce que tu disais. Bien sûr que tu avais raison. En prenant z = 0 dans la formule, on retombe bien sur le premier champ que j'avais donné.

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 11:01

Oui, je suis d'accord avec :
3$B\,=\,\frac{\mu_0\,I}{2}\,\frac{R^2}{(R^2+z^2)^{\frac{3}{2}}
Le solénoïde, c'est 3$B\,=\,\mu_0nI
n étant le nombre de spires par mètre
Comment fais-tu pour calculer 3$\int_{-\infty}^{+\infty}\,\frac{dz}{(R^2+z^2)^{\frac{3}{2} ?

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 11:39


Je ne l'ai pas fait manuellement. J'ai utilisé "the integrator",
c'est un programme de calcul de primitives.
Les primitives sont   :


           R^(-2) . Z / ( R² + Z²)^(1/2) + cste

Désolé pour la forme, je n'ai pas LaTex  sur mon ordinateur...

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 11:53



Je compare au solénöide parce qu'étant donné qu'un solénoïde est une succession de
spires coaxiales, ça me paraît logique d'avoir un champ sur l'axe dans le cas du
solénoïde qui est un multiple du champ dans le cas d'une seule spire.

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 12:32

"je n'ai pas LaTex  sur mon ordinateur" ==> Poi non plus mais tu as LaTeX sur le site...
Il faut utiliser l'icône LTX sous le cadre réponse.
3$\int_{-\infty}^{+\infty}\,\frac{dz}{(R^2+z^2)^{\frac{3}{2} ==> on doit bien pouvoir le faire "à la main" quand même...

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 12:39

"Poi non plus" ==> Moi non plus

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 12:47

Citation :
Je compare au solénöide parce qu'étant donné qu'un solénoïde est une succession de
spires coaxiales, ça me paraît logique d'avoir un champ sur l'axe dans le cas du
solénoïde qui est un multiple du champ dans le cas d'une seule spire.

Oui, sans doute mais tu trouves µ0I et un solénoïde, c'est µ0nI.

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 13:55


Je veux bien l'essayer à la main

Mais je termine d'abord mon cours d'électromagnétisme et j'essaie des exercices
d'examen...

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 14:03

Oui, je l'ai fait mais ce n'est pas très facile quand même...
Apparemment, il faut faire un changement de variable : z/R = 1/tan

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 16:00


mm ok, bien vu. Je n'avais pas encore essayé.
Tu fais / as fait quoi comme études Marc?

Posté par
Marc35
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 18:07

Pour la "dernière partie", j'étais à l'ENST (Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications).

Posté par
baynice
re : Champ magnétique créé par un conducteur circulaire filiform 14-07-10 à 18:29


ok ok



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