9. Forces électromagnétiques : force de Laplace
Force exercée sur un conducteur parcouru par un courant dans un champ magnétique, et applications.
ΦRésumé du cours
Un conducteur de longueur ℓ, parcouru par I, placé dans B⃗ subit F⃗ = I ℓ⃗ ∧ B⃗ ; intensité F = I ℓ B sin α. Direction perpendiculaire au plan (ℓ⃗, B⃗), sens par la règle des trois doigts de la main droite.
Applications : rails de Laplace, haut-parleur, moteur à courant continu (conversion électrique → mécanique). Inversement, le déplacement d’un conducteur dans B⃗ crée une tension induite (générateur).
✎Exemples corrigés
Exemple 1
Tige de 10 cm, I = 5 A, B = 0,2 T perpendiculaire. F ?
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F = ?
Réponse
a) IℓB sin α — Force de Laplace. -
Si le courant est parallèle à B⃗, F = ?
Réponse
a) 0 — sin 0 = 0. -
Le moteur électrique repose sur…
Réponse
a) la force de Laplace — Conversion électromécanique.
القوة المطبقة على موصل يجتازه تيار في مجال مغنطيسي، وتطبيقاتها.
Φملخص الدرس
موصل طوله ℓ يجتازه تيار I، موضوع في B⃗، يخضع لـ F⃗ = I ℓ⃗ ∧ B⃗ ؛ شدتها F = I ℓ B sin α. اتجاهها عمودي على المستوى (ℓ⃗, B⃗)، ومنحاها بقاعدة الأصابع الثلاثة لليد اليمنى.
تطبيقات: سكتا لابلاس، مكبر الصوت، محرك التيار المستمر (تحويل كهربائي ← ميكانيكي). وبالعكس، انتقال موصل في B⃗ يُحدث توترًا محرَّضًا (المولد).
✎أمثلة محلولة
مثال 1
ساق طولها 10 cm، I = 5 A، B = 0,2 T عمودي. F؟
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F = ؟
الجواب
أ) IℓB sin α — قوة لابلاس. -
إذا كان التيار موازيًا لـ B⃗، F = ؟
الجواب
أ) 0 — sin 0 = 0. -
يعتمد المحرك الكهربائي على…
الجواب
أ) قوة لابلاس — تحويل كهرميكانيكي.
Résumé rédigé par Nqraw selon le programme officiel marocain.