En physique, la force magnétique (Fm), également appelée force de Lorentz, représente la force d'attraction et/ou de répulsion exercée par des aimants ou des objets magnétiques.
Formule
Pour calculer l'intensité de la force magnétique, la formule suivante est utilisée :
F = |q|. v. B. si non
Où,
F: force magnétique
|q|: module de charge électrique
v: vitesse de charge électrique
B: champ magnétique
si non: angle entre le vecteur vitesse et le vecteur champ magnétique
Champ magnétique
Noter: Dans le système international (SI), l'unité de mesure de la force magnétique est le Newton (N). Le module de la charge électrique est de Coulomb (C). La vitesse de la charge électrique est donnée en mètres par seconde (m/s). La force du champ magnétique est donnée en tesla (T).
Champ et force magnétique
O champ magnétique représente un espace où il y a une concentration de magnétisme créé autour de charges magnétiques.
Le champ dit électromagnétique est le lieu où se concentrent les charges électriques et magnétiques.
La connexion d'un champ électrique avec un champ magnétique produit un champ électromagnétique.
Dans ce cas, le mouvement des charges électromagnétiques se produit sous forme d'ondes, appelées "ondes électromagnétiques”.
Force magnétique sur les charges électriques
À charges électriques en mouvement, ils agissent dans un champ magnétique. Ainsi, lorsqu'une charge électrique se déplace dans un champ magnétique, une force magnétique agit sur elle.
La force magnétique est proportionnelle à la valeur de la charge (q), à l'amplitude du champ magnétique (B) et à l'amplitude de la vitesse (v) à laquelle la charge se déplace.
Représentation des forces magnétiques sur les charges électriques
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Des règles
La force magnétique est un Grandeur de vecteur, donc, il a une direction, un sens et un module. Rappelez-vous que la force magnétique est perpendiculaire au champ magnétique (B) et à la vitesse (v) de la charge magnétique (q).
règle de la main droite
Pour comprendre la signification de la force magnétique, on utilise la règle de la main droite, également appelée « règle du slap ».
Avec la main droite ouverte, le pouce représente la direction de la vitesse (v) et les autres doigts représentent la direction du champ magnétique (B). La paume de la main correspond à la direction de la force magnétique (F).
Pour mieux comprendre cette règle, voir la figure ci-dessous :
règle de la main gauche
La règle de la main gauche, appelée « règle de la main gauche de Fleming », est également utilisée pour trouver le sens de la force magnétique.
Le pouce représente le sens de la force magnétique (F). L'index représente le champ magnétique (B), c'est-à-dire le sens du courant électrique. Le majeur indique la direction de la vitesse (v).
Pour une meilleure compréhension, voir la figure ci-dessous :
Exercices d'examen d'entrée avec rétroaction
1. (MED - ITAJUBÁ)
JE. Une charge électrique soumise à un champ magnétique est toujours sollicitée par une force magnétique.
II. Une charge électrique soumise à un champ électrique est toujours sollicitée par une force électrique.
III. La force magnétique agissant sur une charge électrique se déplaçant dans un champ magnétique est toujours perpendiculaire à la vitesse de la charge.
Indiquez la bonne option ci-dessous :
a) Seul I est correct.
b) Seul II est correct.
c) Seul III est correct.
d) II et III sont corrects.
e) Tout est correct.
Alternative
2. (PUC) Un électron dans un tube à rayons cathodiques se déplace parallèlement à l'axe du tube à une vitesse de 107 m/s. En appliquant un champ d'induction magnétique 2T, parallèle à l'axe du tube, la force magnétique agissant sur l'électron est :
a) 3.2. 10-12N
b) nul
c) 1.6. 10-12 N
d) 1.6. 10-26 N
e) 3.2. 10-26 N
Alternative b
3. (UFU-MG) Une charge q se déplaçant à la vitesse v immergée dans un champ magnétique B est soumise à une force magnétique Fmag. Si v n'est pas parallèle à B, marquez l'alternative qui a les caractéristiques correctes de la force magnétique Fmag.
a) Le travail effectué par Fmag à propos de q est nul car Fmag est perpendiculaire au plan formé par v et B .
b) Le travail effectué par Fmag sur q est proportionnel à v et B, puisque Fmag est perpendiculaire à v.
c) La valeur de Fmag ne dépend pas de v, seulement de B; donc Fmag ne fait aucun travail sur q.
d) La valeur de Fmag est proportionnel à v et B, étant parallèle à v; donc le travail fait par Fmag sur q est proportionnel à v.
Alternative à
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