Loi de Biot et Savart

 A. But 1. Déterminer la perméabilité magnétique du vide. 2. Vérifier la loi de Biot et Savart pour une bobine plate. 3. Déterminer le champ magnétique de deux bobines. B. Montage expérimental Boitier d’acquisition des données orphy USB Sonde à effet Hall : 2 calibres au choix : +/-4mT ;+/- 40 m T. Précision : 15% B = 4,7.10-5 T (champ magnétique terrestre à Paris) Solénoïde  800 spires/m

1 Force de Lorentz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Mouvement d’une particule chargée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Calcul du champ magnétique 3.1 Courant filiforme . . . . . . 3.2 Loi de Biot et Savart . . . . 3.3 Règle du tire-bouchon . . . 3.4 Définition et continuité . . . 4 Lignes de champ magnétique 5 Le champ magnétique est un pseudo-vecteur 6 Symétries et invariances 6.1 Invariances . . . . . . . . . 6.2 Symétries et antisymétries

Tp 2 : Vérification de la loi de Biot et Savart Bobines de Helmoltz A) But : * Déterminer la perméabilité magnétique du vide * Vérifier la loi de Biot et Savart pour une bobine plate * Déterminer le champ magnétique de deux bobines B) Montage expérimental : Composants du montage : Le montage expérimental possède : * un boîtier d'acquisition des données orphy USB * Sonde à effet Hall : 2 calibres au choix : +/-4mT;+/- 40 m T. Précision : 15% * B =

d’électricité dans lesquels fut exposé la « loi de Biot et Savart ». Il est frappant de remarquer combien ces trois exposés diffèrent : derrière le même nom, ce sont trois formes de savoir, trois types de pratiques, qui sont transmis. La « loi de Biot et Savart » est l’expression de la relation, établie à partir de constations expérimentales, entre un courant électrique (dans un fil) et le -9- champ magnétique induit par ce courant à une certaine distance. Cette loi, dans sa construction, fait intervenir

“filiformes” (on ignore la répartition du courant, donc l'étude est moins approfondie que celle de l’électrostatique). Loi de Biot et Savart pour un circuit filiforme • Pour un circuit (fermé) filiforme orienté C, parcouru par un courant I constant (on oriente le circuit dans le sens du courant), le champ magnétique créé en un point M peut s’écrire (loi de Biot et Savart) : [pic] = [pic] avec : [pic] = [pic] “élément infinitésimal du circuit” ; r = PM ; [pic] = [pic] ; μ0 = [pic] =

c'est un élément indispensable. Nous nous demanderons donc sur quel principe repose le fonctionnement du haut-parleur électrodynamique. De ce fait nous décrirons le haut-parleur puis nous mettrons en évidence les principes électromagnétiques et la loi de Laplace. Introduction en anglais : Unlike microphones, loudspeakers are designed to produce sounds from electrical signals. Many different loudspeaker technologies exist. The one we are going to study, the electrodynamic loudspeaker, covers (more

électriques (figure 3.1.1.a) s’attirent si les courants sont de même sens, et se repoussent s’ils sont de sens contraire. 3.1.1.a 3.1.1.b 97 PHY 235 2ème partie : MAGNETOSTATIQUE, MAGNETODYNAMIQUE & INDUCTION (responsable UE : H. Cercellier) La loi de Coulomb étudiée au chapitre précédent ne permet pas d’expliquer ces actions. En effet, si on admet généralement que, sur les conducteurs, existent des charges superficielles immobiles qui créent un champ électrostatique auquel sont soumises les charges

n est l’indice de réfraction du verre constituant la lentille et R1 et R2, les rayons de courbure algébriques ( Rx = S x C x ) respectivement des faces avant et arrière de la lentille. 3/11 L’indice n varie avec la longueur d’onde λ suivant la loi empirique de Cauchy : B n = A + 2 , A et B étant deux constantes positives. λ Pour un verre de type crown : A = 1,515 et B = 3,5 ×103 nm 2 . On définit la constringence ν et le pouvoir dispersif K d’un verre par : ν = 1 n −1 = D , où K nF −

xOz plan d’antisym´trie =⇒ B ∈ xOz =⇒ By = 0 e • xOy plan de sym´trie =⇒ B ⊥ xOy =⇒ B//Oz e ` 2) a) • 1ere m´thode : Th. d’Amp`re e e → − B d = µ0 C ± I C est un cercle centr´ sur le fil e B= µ0 I 2πa ` • 2eme m´thode : Loi de Biot et Savart e → − +∞ µ0 I d cos θ µ0 I µ0 I cos θ − → µ0 I d ∧ r dB = = =⇒ B = d = 4π r3 4π r2 r2 2πa =−∞ 4π b) Fil F1 : BF1 = − Fil F2 : BF2 µ0 I ez 4πa µ0 I ez =− 4πa µ0 I ez 4a c) Demi-spire ABC : B = − d) Btotal = − µ0 I 2 + 1 ez 4a π

spires et I le courant dans le soleno¨ u ıde. Lorsque la condition L R n’est pas r´alis´e, comme dans le cas de cette exp´rience, e e e le champ H peut ˆtre calcul´ ` partir de la loi de Biot et Savart (fig. 4) : e ea dH = I ds × r 4π r3 (13) 4 ds r I dH Fig. 4 – Calcul du champ magn´tique ` l’aide de la loi de Biot et Savart. e a On peut ainsi v´rifier que sur l’axe de notre soleno¨ le champ magn´tique est donn´ e ıde, e e par L L NI 2 −x 2 +x H(x) = + (14) L 2L R2 + ( − x)2 R2 + ( L + x)2 2 2 o`