Électromagnétisme défini

Voici une bonne façon de définir l'électromagnétisme - L'électromagnétisme est une branche de la physique qui étudie la force électromagnétique, un type d'interaction physique qui se produit entre les particules chargées électriquement. La force électromagnétique est transportée par des champs électromagnétiques composés de champs électriques et magnétiques, et elle est responsable du rayonnement électromagnétique tel que la lumière.

Qui a découvert l'électromagnétisme ?

En 1820, le physicien danois Hans Christian Oersted a découvert qu'une aiguille de boussole placée près d'un conducteur porteur de courant serait déviée. Lorsque le courant s'arrêtait, l'aiguille de la boussole retournait à sa position initiale. Cette découverte importante a démontré une relation entre l'électricité et le magnétisme qui a conduit à l'électroaimant et à de nombreuses inventions sur lesquelles repose l'industrie moderne.

Oersted a constaté que le champ magnétique n'avait aucun lien avec le conducteur dans lequel les électrons circulaient, car le conducteur était fait de cuivre non magnétique. Les électrons se déplaçant dans le fil créaient le champ magnétique autour du conducteur. Comme un champ magnétique accompagne une particule chargée, plus le courant est important, plus le champ magnétique est fort. La figure 1 illustre le champ magnétique autour d'un fil porteur de courant. Une série de cercles concentriques autour du conducteur représentent le champ, qui, si toutes les lignes étaient montrées, apparaîtrait plus comme un cylindre continu de tels cercles autour du conducteur.

Fig. 1 - Champ magnétique formé autour d'un conducteur dans lequel circule un courant.

Tant que le courant circule dans le conducteur, les lignes de force restent autour de lui. [Figure 10-26] Si un faible courant circule dans le conducteur, il y aura une ligne de force s'étendant jusqu'au cercle A. Si le flux de courant augmente, la ligne de force augmentera en taille jusqu'au cercle B, et une augmentation supplémentaire du courant l'élargira jusqu'au cercle C. À mesure que la ligne originale (cercle) de force s'élargit du cercle A au cercle B, une nouvelle ligne de force apparaîtra au cercle A. À mesure que le flux de courant augmente, le nombre de cercles de force augmente, élargissant les cercles extérieurs plus loin de la surface du conducteur porteur de courant.

Fig. 2 - Expansion du champ magnétique lorsque le courant augmente.

Si le courant est un courant continu direct non variable, le champ magnétique reste stationnaire. Lorsque le courant s'arrête, le champ magnétique s'effondre et le magnétisme autour du conducteur disparaît.

Une aiguille de boussole est utilisée pour démontrer la direction du champ magnétique autour d'un conducteur porteur de courant. La figure 3 Vue A montre une aiguille de boussole positionnée perpendiculairement et à environ un pouce d'un conducteur porteur de courant. Si aucun courant ne circulait, l'extrémité nord de l'aiguille de la boussole pointerait vers le pôle magnétique de la Terre. Lorsque le courant circule, l'aiguille s'aligne perpendiculairement à un rayon tracé à partir du conducteur. Étant donné que l'aiguille de la boussole est un petit aimant, avec des lignes de force s'étendant du sud au nord à l'intérieur du métal, elle tournera jusqu'à ce que la direction de ces lignes corresponde à la direction des lignes de force autour du conducteur. En déplaçant l'aiguille de la boussole autour du conducteur, elle maintiendra sa position perpendiculaire au conducteur, indiquant que le champ magnétique autour d'un conducteur porteur de courant est circulaire. Comme le montre la Vue B de la figure 3, lorsque la direction du courant à travers le conducteur est inversée, l'aiguille de la boussole pointera dans la direction opposée, indiquant que le champ magnétique a inversé sa direction.

Fig.3 - Champ magnétique autour d'un conducteur porteur de courant.

Une méthode utilisée pour déterminer la direction des lignes de force lorsque la direction du flux de courant est connue est illustrée à la figure 4. Si le conducteur est saisi par la main gauche, avec le pouce pointant dans la direction du flux de courant, les doigts seront enroulés autour du conducteur dans la même direction que les lignes du champ magnétique. Cela est appelé la règle de la main gauche.