Les champs magnétiques sont un aspect fondamental de notre monde. Ils nous entourent tous les jours, qu’il s’agisse du champ magnétique généré par la terre ou des aimants que nous utilisons dans nos maisons et sur nos lieux de travail. Mais qu’est-ce qui crée exactement un champ magnétique ? Comment le mesure-t-on et quelles sont les unités utilisées pour le quantifier ?
Un champ magnétique est créé par des charges électriques en mouvement. C’est ce que l’on observe dans le mouvement des électrons à l’intérieur d’un atome, ainsi que dans la circulation du courant dans un fil. Lorsque les électrons se déplacent, ils génèrent un champ magnétique perpendiculaire à leur mouvement. L’intensité du champ magnétique est proportionnelle à la vitesse des électrons et à la quantité de courant circulant dans le fil.
Les champs magnétiques sont également créés par les aimants. Les aimants ont un pôle nord et un pôle sud, et lorsque deux aimants sont rapprochés, leurs champs magnétiques interagissent. Cette interaction peut être attractive, lorsque le pôle nord d’un aimant est attiré par le pôle sud de l’autre, ou répulsive, lorsque des pôles semblables se repoussent.
L’intensité d’un champ magnétique peut être mesurée à l’aide d’un appareil appelé magnétomètre. L’unité utilisée pour mesurer les champs magnétiques est le tesla (T), nommé d’après l’inventeur Nikola Tesla. Un tesla est égal à un weber par mètre carré (Wb/m2).
L’intensité d’un champ magnétique peut également être calculée à l’aide de l’équation B = μI/2πr, où B est l’intensité du champ magnétique, μ est la perméabilité magnétique du matériau traversé par le champ, I est le courant et r est la distance par rapport au fil.
L’unité d’induction magnétique est le tesla (T). Cette unité est utilisée pour mesurer l’intensité d’un champ magnétique. En outre, le gauss (G) est également couramment utilisé pour mesurer les champs magnétiques. Un gauss est égal à 10-4 teslas.
Un diélectrique est un matériau qui ne conduit pas l’électricité mais qui peut stocker l’énergie électrique. Il est souvent utilisé dans les condensateurs pour stocker l’énergie et empêcher le courant de circuler dans le circuit.
Champ magnétique terrestre
L’intensité du champ magnétique terrestre varie en fonction de l’endroit où l’on se trouve. À l’équateur, l’intensité est d’environ 0,3-0,6 gauss, tandis qu’aux pôles, elle peut atteindre 0,9 gauss. L’intensité globale du champ magnétique terrestre est d’environ 0,5 gauss.
La permittivité d’un matériau est une mesure de sa capacité à stocker l’énergie électrique dans un champ électrique. La valeur de la permittivité varie en fonction du matériau. Dans le vide, la permittivité est d’environ 8,85 x 10-12 farads par mètre (F/m).
En conclusion, les champs magnétiques sont créés par les charges électriques en mouvement et les interactions entre les aimants. L’intensité des champs magnétiques peut être mesurée à l’aide de l’unité tesla, et la valeur de la permittivité varie en fonction du matériau. Les diélectriques sont utilisés pour stocker l’énergie électrique, et le champ magnétique terrestre varie en intensité selon l’endroit. La compréhension des principes fondamentaux des champs magnétiques est essentielle dans de nombreux domaines, notamment la physique, l’ingénierie et la médecine.
Pour calculer la section d’un circuit magnétique, il faut utiliser la formule suivante :
A = B l/ μΗ
où A est la section transversale du circuit magnétique, B est la densité du flux magnétique, l est la longueur du trajet magnétique, μ est la perméabilité du matériau et H est l’intensité du champ magnétique.