champ magnétique uniforme est celui dans lequel le champ magnétique est le même en tout point de l'espace, à la fois dans le module et dans la direction et la direction. Dans celui-ci le les lignes d'induction sont parallèles et sont également espacés les uns des autres. Il peut être obtenu à l'intérieur d'un solennelOaller assez long.
Lire aussi: Électromagnétisme - la partie de la physique qui relie l'électricité et le magnétisme
Lignes d'induction de champ magnétique
Les lignes d'induction sont une fonctionnalité qui vous permet de visualiser plus facilement la configuration spatiale du champ magnétique. De telles lignes ont quelques caractéristiquesimportant, à savoir:
- sont toujours fermés ;
- sortir par le nord magnétique et entrer dans le sud magnétique ;
- lorsqu'ils sont également espacés, ils représentent un champ magnétique uniforme;
- ils sont assez concentrés au voisinage des pôles magnétiques, car le champ magnétique y est plus intense.
contrairement à lignes de force de champ électrique, les lignes de champ magnétique sont toujours fermées. Ceci est dû au fait il n'est pas possible qu'ils existentmonopolesmagnétique, c'est-à-dire que tout corps magnétisé a à la fois un pôle sud et un pôle magnétique nord.
Définition du champ magnétique uniforme
La définition d'un champ magnétique uniforme est simple: c'est un champ qui présente le même module, la même direction et le même sens en tous points de l'espace. Graphiquement, le champ magnétique uniforme est représenté par une région où les lignes d'induction sont parallèles et équidistantes les unes des autres.
Il est possible de produire un champ magnétique uniforme au moyen d'un solénoïde assez long. Dans ce cas, le courant électrique courir le long des fils du solénoïde produit un champ magnétique très similaire à un champ magnétique uniforme au centre du solénoïde. Cependant, à mesure que nous approchons des extrémités du solénoïde, les effets de bord rendent le champ magnétique plus hétérogène.
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La figure suivante montre un long solénoïde. A l'intérieur, vous pouvez voir que leles lignes de champ magnétique sontparallèle et uniformémentespacé. De telles conditions indiquent que, dans ces régions, le champ magnétique est considéré comme uniforme.
Relation entre le champ magnétique uniforme et la force magnétique
Les champs magnétiques uniformes sont importants pour l'étude des phénomènes magnétiques, car, à travers eux, il est possible que les calculs impliquant l'interaction entre les champs magnétiques et charges électriques en mouvement deviennent plus simples à résoudre.
Lorsqu'une particule chargée interagit avec un champ magnétique, une force magnétique agit sur cette particule. LES forcemagnétique est perpendiculaire au vecteur de champ magnétique, ainsi qu'à la direction de la vitesse de la particule, ainsi, ces les particules commencent à décrire des trajectoires circulaires ou même hélicoïdales alors qu'elles se déplacent dans un région de champ magnétique uniforme.
Les calculs les plus courants impliquant des champs magnétiques uniformes sont ceux où l'on doit déterminer la force magnétique exercée sur les charges en mouvement. La force magnétique peut être calculée par produitentreOmoduledonnechargerélectrique, Les rapiditédonneparticule C'est le moduledechampmagnétique, en plus du sinus de l'angle qui se forme entre v et B. Découvrez la formule ci-dessous :
F – force magnétique (N)
Quel – charge électrique (C)
v – vitesse des particules (m/s)
B – champ magnétique (T)
– angle entre v et B
Voir aussi: Induction électromagnétique: qu'est-ce que c'est et comment ça marche ?
Exercices sur le champ magnétique uniforme
Question 1 - Concernant les lignes d'induction d'un champ magnétique uniforme, les déclarations suivantes sont faites.
I – Ce sont des lignes fermées.
II – Ce sont des lignes qui partent du sud magnétique et entrent dans le nord magnétique.
III – Ce sont des lignes équidistantes.
IV – Ce sont des lignes ouvertes qui laissent les charges positives et entrent les charges négatives.
Ils ont raison :
a) I, II et II.
b) I et II.
c) II et III.
d) III et IV.
Résolution:
Analysons les déclarations :
JE - VRAI.
II - VRAI.
III - VRAI.
IV - FAUX. Les lignes qui sortent des charges positives et entrent dans les charges négatives sont les lignes de champ électrique.
Question 2 - Le champ magnétique uniforme se caractérise par une séparation uniforme des lignes d'induction. Vérifiez l'alternative qui ne représente pas une caractéristique de champ magnétique uniforme.
a) Les lignes du champ magnétique uniforme sont parallèles.
b) Un champ magnétique uniforme peut être obtenu à l'intérieur d'un solénoïde suffisamment long.
c) Dans un champ magnétique uniforme, l'amplitude, la direction et la direction du champ magnétique sont les mêmes en tout point.
d) Dans un champ magnétique uniforme, les lignes de champ peuvent se croiser.
Résolution:
La fausse alternative est la lettre D, puisque les lignes d'induction du champ magnétique, uniformes ou non, ne se croisent pas.
question 3 – Une particule chargée électriquement avec une charge électrique de 5 µC pénètre dans une région de champ magnétique uniforme d'intensité égale à 2.0.10-5 T, à une vitesse de 300 m/s, perpendiculaire au champ magnétique. Déterminer la force de la force magnétique agissant sur la particule.
a) 3.0.10-8 N
b) 2.0.10-7 N
c) 4.0.10-9 N
d) 5.0.10-6 N
Résolution:
Pour répondre à l'exercice, nous allons calculer la force magnétique. Regarder:
Par Rafael Hellerbrock
Professeur de physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
HELERBROCK, Rafael. "Champ magnétique uniforme"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm. Consulté le 27 juillet 2021.
