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Niveau maths sup
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Explication propriétés champ magnétique et lignes de champ

Posté par
Taupintrigue
28-05-20 à 14:09

Bonjour,

dans mon cours sur le champ magnétique, quelques propriétés pour l'analyse des cartes de champ magnétique ont été avancées sans aucune explication ou démonstration :

• Deux lignes de champ magnétique ne peuvent se croiser qu'en un point où
B est nul.

• Les lignes de champ magnétique peuvent être fermées et tournent autour des courants qui le créent.

• Quand deux lignes de champ voisines s'éloignent l'une de l'autre, l'intensité du champ
magnétique diminue.

• Le champ magnétique est uniforme dans toute zone où les lignes de champ sont parallèles.

• Les lignes de champ d'un aimant sortent par sa face nord et rentrent par sa face sud.

J'ai beau avoir cherché dans d'autres bouquins de prépa ou sur Internet, je n'ai pas réussi à trouver d'origine claire de ces propriétés, si vous pouviez m'éclairer, même partiellement, je serais vraiment ravi.

J'ai aussi deux petites questions subsidiaires parce que je ne suis pas totalement sûr d'avoir compris quelques notions "de base":

- quand on définit les lignes de champ comme courbes tangentes en tout point au champ, cela veut-il bien dire que la direction d'un vecteur du champ en un point de la courbe est tangente à la courbe?

-la carte de champ magnétique regroupe-t-elle toutes ces courbes ou seulement une petite partie de ces dernières ? Aussi, je trouve cette distribution en ligne de champ curieuse, pourquoi le nombre de lignes de champ dépend-elle de l'intensité du champ ?

Cela fait beaucoup de questions et je le conçois, donc si vous voulez répondre seulement à une ou deux questions à la fois, pas de soucis.

Merci bien !

Posté par
vanoise
re : Explication propriétés champ magnétique et lignes de champ 28-05-20 à 14:30

Bonjour
Si deux lignes de champ pouvaient se couper, cela signifierait que le vecteur champ au point d'intersection aurait deux directions différentes : absurde !
Peux-tu faire des propositions de réponses pour la suite ?

Posté par
vanoise
re : Explication propriétés champ magnétique et lignes de champ 28-05-20 à 14:36

Pour 2 : revoir l'influence des plans de symétries et d'antisymétrie sur la direction du vecteur B
Pour 3 : propriétés des vecteurs à flux conservatif
Pour 4 : conséquence directe de 3.
Pour 5 : Le sens de B est définit à partir de l'orientation d'une peitite aiguille de boussole dans le champ magnétique : comment s'oriente une telle aiguille au voisinage d'un pôle nord puis au voisinage d'un pôle sud ?
Ces quelques remarques devrait t'aider. Pose des questions complémentaires si tu le juges utile.

Posté par
vanoise
re : Explication propriétés champ magnétique et lignes de champ 29-05-20 à 14:07

Je n'ai fourni aucune indication concernant tes dernières questions.

Citation :
cela veut-il bien dire que la direction d'un vecteur du champ en un point de la courbe est tangente à la courbe?

oui et l'orientation de la ligne de champ indique le sens du vecteur champ.
Citation :
la carte de champ magnétique regroupe-t-elle toutes ces courbes ou seulement une petite partie de ces dernières ?

En tout point de l'espace passe une ligne de champ. Il existe donc une infinité de lignes de champs. On ne représente donc que quelques unes d'entre elles ; suffisamment pour qu'on puisse facilement imaginer la forme des lignes intermédiaires non tracées ; pas trop pour une bonne lisibilité de la figure.
Citation :
pourquoi le nombre de lignes de champ dépend-elle de l'intensité du champ ?

Cela est totalement faux ; tu confonds avec le fait que les lignes de champ se rapprochent dans les régions où la norme du vecteur B augmente et s'écartent dans les régions où la norme du vecteur B diminue.



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