Physique · Licence 1 · 1 leçon

Fiche de révision : Magnétostatique

L’essentiel de chaque leçon du chapitre, tel qu’il est écrit dans le cours : à relire, à imprimer, puis à vérifier par l’entraînement.

Les notions de cette fiche

Magnétostatique : théorème d'Ampère — Champ magnétostatique créé par des courants permanents ; symétries et invariances d'une distribution de courants ; circulation du champ et théorème d'Ampère ; champ d'un fil rectiligne infini et d'un solénoïde long ; conservation du flux magnétique et absence de charge magnétique.

À maîtriser avant de commencer

Ces notions sont utilisées ici. Relisez-les si l’une d’elles vous échappe.

Champ magnétique — Sources de champ magnétique (aimant, courant), vecteur champ en tesla, lignes de champ, champ d'une bobine, boussole.
Intensité et tension — Intensité (A, ampèremètre en série), tension (V, voltmètre en dérivation), branchement des appareils de mesure.

Le début de la fiche

Extrait de la leçon « Théorème d'Ampère : symétries, contour, courant enlacé », tel qu’il figure sur la fiche.

À retenir

$\oint_{\mathcal{C}} \vec{B} \cdot \mathrm{d}\vec{\ell} = \mu_0\,I_{\text{enlacé}}, \qquad \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\ \mathrm{T \cdot m \cdot A^{-1}}$
$\text{fil infini : } B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \ (r \ge R), \qquad B = \frac{\mu_0 I\,r}{2\pi R^{2}} \ (r \le R, \text{ courant uniforme})$
$\text{solénoïde long : } B = \mu_0\,n\,I, \ n = \frac{N}{\ell} \quad (\text{uniforme, indépendant du rayon})$
$\text{tore : } B = \frac{\mu_0 N I}{2\pi r}, \qquad \text{flux de } \vec{B} \text{ à travers toute surface fermée} = 0$

Tableau : Distribution, Symétrie, Contour, Courant enlacé, Champ
Distribution	Symétrie	Contour	Courant enlacé	Champ
fil infini (dehors)	plans contenant le fil	cercle de rayon $r$	$I$	$1/r$
conducteur plein (dedans)	idem	cercle de rayon $r < R$	$I r^{2}/R^{2}$	$\propto r$
solénoïde long	plans perpendiculaires à l'axe	rectangle	$n L I$	uniforme
tore	plans contenant l'axe	cercle intérieur	$N I$	$1/r$

Différence avec Gauss : $\vec{B}$ est un pseudo-vecteur, perpendiculaire à un plan de symétrie des courants (le champ électrique, lui, y est contenu).

Ce qui n'est pas dans cette leçon : la loi de Biot et Savart, le champ sur l'axe d'une spire, les formes locales, les milieux magnétiques.

Les pièges à éviter et la version imprimable sont réservés à votre compte.

S’entraîner sur ces notions

S’entraîner : Théorème d'Ampère : symétries, contour, courant enlacé

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