Science et technologie s1177

Le champ magnétique autour du fil droit (1re règle de la main droite)

La première règle de la main droite établit la relation entre le sens du champ magnétique et le sens dans lequel le courant électrique se déplace dans un fil conducteur.Un champ magnétique se produit lorsque des charges électriques sont en mouvement. Autrement dit, seule l'électricité dynamique peut engendrer un champ magnétique; l'électricité statique en est incapable. De plus, ce champ magnétique n'existe que lorsque le courant circule. Dès que le courant cesse, le champ magnétique disparaît. Il existe donc un lien entre l'électricité et le magnétisme, ce que l'on appelle électromagnétisme.

Le champ magnétique autour d'un fil droit

Au début du 19e siècle, des expériences ont montré que l'aiguille d'une boussole était déviée lorsqu'elle se trouvait à proximité d'un fil électrique parcouru par un courant. Ainsi, on a découvert qu'un champ magnétique est créé lorsqu'un fil conducteur est parcouru par un courant électrique.  

Le champ magnétique autour d’un fil droit prend toujours la forme de cercles concentriques dont le plan est perpendiculaire par rapport au fil. L’image suivante représente la forme du champ magnétique (sans orientation) autour d’un fil droit parcouru par un courant électrique. Que le fil soit vertical ou horizontal, le champ magnétique (en vert) forme toujours des cercles concentriques autour du fil droit.

 

Le sens du champ magnétique autour d'un fil droit

On peut connaître la forme et la direction des lignes du champ magnétique engendrées par le courant à l'aide de la première règle de la main droite. La règle de la main droite permet de déterminer le sens du champ magnétique autour du fil droit. On peut aussi utiliser une boussole pour déterminer le sens du champ magnétique puisque celle-ci pointe dans la même direction que le champ magnétique; elle sera donc perpendiculaire au fil électrique.

Comme le champ magnétique tourne sur lui-même, on ne peut pas dire que le champ magnétique sort par le nord et entre par le sud.  Par conséquent, le champ magnétique d’un fil droit ne possédera jamais de pôle nord et de pôle sud.

Pour appliquer la première règle de la main droite, il faut enrouler la main droite autour du fil droit en plaçant le pouce dans le même sens que le courant électrique (dans le sens conventionnel du courant).

Les doigts enroulés autour du fil représentent le sens de rotation du champ magnétique autour du fil (les doigts pointent dans le sens de rotation).

Les facteurs influençant l’intensité du champ magnétique dans un fil droit

Il existe deux façons d’augmenter l’intensité du champ magnétique autour d'un fil conducteur. Cependant, peu importe l’intensité du champ magnétique, ce dernier gardera toujours la même forme.

L’intensité du courant électrique (I)

Plus l’intensité du courant électrique est grande dans le fil électrique, plus son champ magnétique sera puissant. Un fil conducteur possédant une intensité de courant cinq fois plus grande aura un champ magnétique environ cinq fois plus intense, par exemple.

Nature du fil conducteur

L'utilisation de métaux, comme le cuivre, facilite le passage du courant électrique et, par le fait même, crée un champ magnétique qui sera plus intense.

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