1. Électricité et magnétisme

1.1 Le champ magnétique d'un fil droit

En 1819, Oersted s'aperçoit qu'un courant électrique engendre un champ magnétique. Autrement dit, il observe qu'un fil parcouru par un courant électrique influence l'orientation de l'aiguille d'une boussole. Pour étudier la forme de ce champ magnétique, on peut faire passer un fil à travers une planche de bois, brancher le fil à une source de courant et saupoudrer de la limaille de fer sur la planche. Attention cependant puisque l'intensité du courant doit être être assez élevée pour y faire des observations valables, ce qui peut causer des risques d'électrocution de l'expérimentateur ! Voici le résultat de cette expérience. 

Le champ magnétique d'un fil droit parcouru par un courant a la forme de cercles concentriques ayant le fil comme centre.



On remarque bien sur l'image que le champ magnétique semble tourner autour du fil. Il n'y a donc pas de pôles dans ce genre de situation. Pour déterminer le sens des lignes de champ, nous devrons soit utiliser une boussole, soit utiliser la première règle de la main droite. Rappelons que, par convention, le courant circule toujours de la borne positive à la borne négative. 

Première règle de la main droite

Lorsqu'un fil est parcouru par un courant continu, si le pouce de la main droite indique le sens du courant, les doigts qui entourent le fil donnent le sens des lignes de champ magnétique (pointent dans le même sens que la boussole). Rappelons que le courant électrique, par convention, part de la borne positive et se dirige vers la borne négative de la pile. 

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1.2 Autre représentation



Il est important de noter qu'on illustre parfois le fil selon l'axe des Z, c'est-à-dire qu'on voit le fil selon une vue de coupe comme s'il sortait de la feuille. Dans ce cas, il est important de connaître le sens du courant. Ainsi, lorsque le courant entre dans la feuille, le fil est représenté par un cercle avec un x au centre. Lorsque le courant sort de la feuille, le fil est représenté par un cercle avec un rond au centre. 

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