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Loi de la force d'Ampère
La loi de la force d'Ampère stipule que la forced'attraction ou de répulsion entre deux fils conducteurs est proportionnelle à leur longueur et au courant qui les traverse.
La direction de la force magnétique dépend de la direction du courant dans les deux fils, Wikimedia Commons CC-BY-SA-4.0
Si le sens du courant est le même dans les deux fils, la force est attractive. Si le courant circule dans des directions opposées, la force est répulsive. La base fondamentale de la loi de la force d'Ampère est fournie par les lois suivantes qui existaient auparavant.
Règle du pouce droit
La règle stipule que si tu tiens un conducteur porteur de courant avec le pouce pointé vers le flux de courant, alors la direction dans laquelle les doigts s'enroulent représentera le champ magnétique qui l'entoure.
Règle de la main gauche de Fleming
Larègle de la main gauche de Fleming montre la direction de la poussée sur un conducteur transportant un courant dans un champ magnétique, Wikimedia Commons CC-BY-SA-3.0.
La règle stipule que si nous tendons le pouce, le majeur et l'index de la main gauche de tellesorte qu'ils forment un angle de 90 degrés, le pouce pointera dans la direction du champ magnétique.Le pouce pointera alors dans la direction de la force induite , le majeur pointera dans la direction du courant et l'index représentera la direction du champ magnétique.
Expérience de la force d'Ampère
Ampère a découvert pour la première fois le phénomène d'une force agissant entre deux fils. Il a remarqué qu'une aiguille de boussole déviait perpendiculairement lorsqu'elle était approchée d'un conducteur porteur de courant. Ses expériences suivantes ont consisté à étudier la force agissant sur deux fils conducteurs en faisant varier :
le courant qui les traverse
le sens des courants
La distance entre les fils et
Enfin, la longueur des fils
Il a constaté que deux fils parallèles parcourus par un courant dans le même sens s'attirent et se repoussent si les sens des courants qui les traversent sont opposés. Et si les deux fils sont placés perpendiculairement l'un à l'autre, alors la force agissant entre eux sera nulle.
L'équation de la force d'Ampère
Il existe une dérivation mathématique compliquée pour la force entre deux fils que tu n'as pas besoin de connaître pour ton examen GCSE !
Nous savons que la force d'Ampère est proportionnelle à la longueur du fil et au courant qui les traverse. La force d'Ampère entre deux fils parallèles peut être obtenue comme suit :
Force d'Ampère entre deux fils parallèles, Wikimedia Commons
Si nous plaçons deux fils transportant un courant de parallèlement l'un à l'autre, séparés par une distance de . La force entre eux sera alors égale à. Ceci peut également être utilisé pour définir la valeur de . Nous savons que l'ampère est l'unité standard du courant.peut également être défini comme le courant circulant dans des fils parallèles à une distance del'un de l'autre, ce qui produit une force de.
La force d'Ampère présente quelques propriétés intéressantes.
La force est attractive par nature lorsque le courant circule dans les deux fils dans la direction opposée.
La force est de nature répulsive lorsque le courant circule dans le même sens.
La force est nulle lorsque les deux fils sont perpendiculaires l'un à l'autre.
La force augmente lorsque l'intensité du courant dans les fils augmente.
Elle est également inversement proportionnelle à la distance entre les fils.
Force longitudinale d'Ampère
Ampère a par la suite découvert une force supplémentaire qui agirait le long de l'axe du fil porteur de courant. Cette force est appelée force longitudinale d'Ampère. Cette force de traction avait tendance à étirer les fils transportant des courants importants. C'est ce qu'on appelle la tension d'Ampère. Lorsqu'il est exposé à son champ magnétique, le fil subit une force longitudinale qui l'étire.
Force d'Ampère - Points clés
- La loi de la force d'Ampère stipule que la force d'attraction ou de répulsion entre deux fils conducteurs est proportionnelle à leur longueur et au courant qui les traverse.
- Un conducteur porteur de courant placé dans un champ magnétique subira une force perpendiculaire aux deux champs. La direction de la force dépend de la direction du courant.
- id="5290100" role="math" peut également être définie comme le courant circulant dans des fils parallèles à une distance de id="5290089" role="math" l'un de l'autre, qui produit une force de .
- Ampère a découvert plus tard une force supplémentaire qui agirait le long de l'axe du fil porteur de courant. Cette force est appelée force longitudinale d'Ampère.
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