Etudions un segment rectiligne de conducteur:
$
\begin{align*}
\vec{j} &= nqv \vec{u_{x}} \\
B &//u_{z}
\end{align*}
$
Un porteur de charge $q$ est soumis à la force de lorentz
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### Force de laplace
Il est dans la place (j'étais obligé)
- Cette force est fondamentale dans les moteurs électriques
- Exemple le plus simple: rails de Laplace
Le barreau mobile (conducteur) ferme le circuit; il se déplace vers la droite si l'intensité circule dans le sens horaire.
----
On aura:
$
I \vec{dl} \times \vec{B} = IBdL \vec{u_{x}}
$
soit une force intégrée sur le barreau; son travail pour un déplacement $dx$ du barreau s'écrit $dW=IBLdx$
---
Si l'intensité reste constante, le circuit semble tendre vers le flux maximal.
-----
### Flux propre d'une spire
La spire de courant crée un champ $\vec{B}$ non uniforme mais orienté vers le haut autour de $O$ ; la force de Laplace est radiale et tend à agrandir la surface de la spire.
$\vec{B}$ est proportionnel à $I$ et le flux propre (à travers la spire qui crée $\vec{B}$) aussi: on le note $LI$; où $L$ est l'inductance propre (toujours positive, unité Henry)
On pourra le donner en Weber (attention, la recherche est plus difficile due à une certaine entreprise)
## Inductance d'une bobine
- Enrouler $N$ spires jointives pour former une bobine a deux effets cumulatifs:
- Le champ magnétique est multiplié par $N$
- Le flux de ce champ magnétique doit être compté dans chaque spire, donc est aussi multiplié par $N$
>[!shitpost]
> pov télépéage: << papi explosion!!!! >>
> \- Clélie 2024
>[!propriete]
>On a proportionnalité entre les deux courants de deux spires en fonction du nombre de spire
>On appelle $M$ le facteur entre les deux circuits
>Entre deux circuits l'un inducteur et l'autre induits: on aura la même quantité
# Energie magnétique
L'établissement d'un courant dans un circuit $(R,L)$ n'est pas instantané
Si le circuit est fermé sur un générateur de force électromagnétique $E$ à $t=0$, l'équa diff du circuit est $E=Ri+L \frac{di}{dt}$ avec $i=0$ à $t=0^{+}$
(continuité du corant aux bornes d'une bobine)
$
E i = R i ^{2} L i \frac{di}{dt} = Ri^{2} + \frac{1}{2} L \frac{d i^{2}}{dt}
$
Quand le régime permanent $I=\frac{E}{R}$ est atteint le circuit stocke de l'énergie magnétique $W_{m}=\frac{1}{2}LI^{2}$
Or:
$
\frac{1}{2\mu} B^{2}
$
représente la densité volumique d'énergie magnétique $\left( \frac{J}{m^{3}} \right)$ stockée autour d'un point où le champ magnétique vaut $B$
Par conséquent :
$
\iiint_{V} \frac{1}{2\mu} B^{2}\, dV = \frac{1}{2} LI^{2}
$
Donc l'énergie est pas réellement quantitative: tu peux pas facilement rajouter deux circuit comme ça, poof. 😥
Par exemple, l'énergie stockée de deux circuits sera:
$
\frac{1}{2} L_{1} I_{1}^{2}+\frac{1}{2} L_{2}I_{2}^{2}+M I_{1} I_{2}
$
### Conclusion
>[!important]
>- La force de Laplace sur un élément de circuit :
>$\vec{dF}=I \vec{dL} \times \vec{B}$
>- la règle du flux maximal pou rla position d'équilibre d'un circuit placé dans un champ magnétique
>- la définition de l'inductance propre L et de l'inductance mutuelle M de deux circuits
>- la densité volumique d'énergie magnétique
>[!warning]
>Le champ magnétique peut être exprimé sous $H$