Force de Laplace sur une Spire Rectangulaire

Contexte : La Force de LaplaceLa force exercée par un champ magnétique sur un conducteur parcouru par un courant..

Cet exercice explore l'un des principes fondamentaux de l'électromagnétisme : la force exercée par un champ magnétique sur un fil conducteur parcouru par un courant. Nous étudierons le cas d'une spire rectangulaire, une configuration qui est à la base du fonctionnement de la plupart des moteurs électriques. En décomposant la spire en segments rectilignes, nous calculerons la force sur chaque partie pour enfin déterminer la force et le couple résultants sur l'ensemble de la boucle.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous apprendra à appliquer la loi de la force de Laplace à un système concret et à comprendre les principes de base du couple électromagnétique, fondamental pour le fonctionnement des moteurs électriques.

Objectifs Pédagogiques

Appliquer la formule vectorielle de la force de Laplace sur un segment de fil.
Décomposer un problème complexe (spire) en parties plus simples (segments).
Utiliser la règle de la main droite pour déterminer l'orientation des forces.
Calculer la force et le couple résultants sur la spire.

Données de l'étude

Une spire rectangulaire `ABCD` de dimensions `L` (longueur) et `l` (largeur) est parcourue par un courant continu `I`. Elle est entièrement immergée dans un champ magnétique uniforme `B`, qui est orienté perpendiculairement au plan de la spire (sortant de la page).

Schéma de la Spire dans le Champ Magnétique

Visualisation 3D Interactive

Clic gauche : pivoter. Clic droit : déplacer. Molette : zoomer.

Nom du Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Intensité du courant	`I`	5	A
Champ magnétique	`B`	0.5	T
Longueur de la spire	`L`	20	cm
Largeur de la spire	`l`	10	cm

Questions à traiter

Calculer la force de Laplace (vecteur, direction, sens et norme) s'exerçant sur le segment `AB` de la spire.
Calculer la force de Laplace s'exerçant sur le segment `CD` de la spire.
Calculer la force de Laplace s'exerçant sur les segments `BC` et `DA`.
Déterminer la force résultante totale sur la spire et conclure.

Les bases sur la Force de Laplace

La force de Laplace est la manifestation de l'interaction entre les charges électriques en mouvement (le courant) et un champ magnétique. Pour un fil rectiligne de longueur L, la force est donnée par une relation vectorielle simple mais puissante.

1. Loi de la Force de Laplace
Pour un segment de fil rectiligne de vecteur longueur `\(\vec{L}\)` (orienté dans le sens du courant `I`) placé dans un champ magnétique uniforme `\(\vec{B}\)`, la force `\(\vec{F}\)` subie par le fil est : \[ \vec{F} = I \cdot (\vec{L} \times \vec{B}) \] Où `\(\times\)` désigne le produit vectoriel. La norme de la force est `\(F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta)\)`, avec `\(\theta\)` l'angle entre `\(\vec{L}\)` et `\(\vec{B}\)`.

2. Règle de la Main Droite
Le sens et la direction de la force `\(\vec{F}\)` sont donnés par la règle de la main droite :

Le pouce indique le sens du courant (`\(I\vec{L}\)`).
L'index indique la direction du champ magnétique (`\(\vec{B}\)`).
Le majeur (perpendiculaire aux deux autres) donne alors la direction et le sens de la force (`\(\vec{F}\)`).

Correction : Calcul de la Force de Laplace sur une Spire Rectangulaire

Point de Vigilance : Le Repère
Pour tous les calculs, nous utiliserons un repère cartésien `\((O, \vec{u}_x, \vec{u}_y, \vec{u}_z)\)`. L'axe `\(\vec{u}_x\)` est horizontal vers la droite, `\(\vec{u}_y\)` est vertical vers le haut, et `\(\vec{u}_z\)` est perpendiculaire au plan et sortant vers nous. Ainsi : `\(\vec{B} = B \cdot \vec{u}_z\)`.

Question 1 : Force sur le segment AB

Principe (le concept physique)

Chaque segment de fil parcouru par un courant et plongé dans un champ magnétique subit une force. Nous isolons le segment AB pour calculer cette force spécifique.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

La force de Laplace est une force fondamentale qui découle de la force de Lorentz `\(\vec{F} = q(\vec{E} + \vec{v} \times \vec{B})\)`. En considérant les porteurs de charge `\(q\)` se déplaçant à une vitesse `\(\vec{v}\)` dans un fil, on peut intégrer cette force sur toute la longueur du fil pour obtenir la formule macroscopique `\(\vec{F} = I \cdot (\vec{L} \times \vec{B})\)`.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

La clé est de traiter chaque segment de la spire comme un problème indépendant. Définissez clairement votre système (le segment AB), les forces externes (le champ B) et les caractéristiques internes (le courant I et le vecteur longueur L).

Normes (la référence réglementaire)

Ce calcul ne fait pas appel à une norme d'ingénierie spécifique (comme les Eurocodes), mais repose sur les lois fondamentales de l'électromagnétisme de Maxwell, qui sont universellement reconnues et standardisées dans le Système International d'unités (SI).

Formule(s) (l'outil mathématique)

\vec{F}_{\text{AB}} = I \cdot (\vec{L}_{\text{AB}} \times \vec{B})

Hypothèses (le cadre du calcul)

Pour simplifier le calcul, nous posons les hypothèses suivantes :

Le fil conducteur est infiniment fin et parfaitement rectiligne.
Le champ magnétique `\(\vec{B}\)` est parfaitement uniforme sur toute la surface de la spire.
Le courant `I` est continu et constant.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

On convertit d'abord les unités et on définit les vecteurs dans notre repère.

\(I = 5 \, \text{A}\)
\(B = 0.5 \, \text{T}\)
\(L = 20 \, \text{cm} = 0.2 \, \text{m}\)
Le courant va de A vers B, donc `\(\vec{L}_{\text{AB}} = L \cdot \vec{u}_x = 0.2 \cdot \vec{u}_x \, \text{m}\)`.
Le champ magnétique est sortant : `\(\vec{B} = B \cdot \vec{u}_z = 0.5 \cdot \vec{u}_z \, \text{T}\)`.

Astuces (Pour aller plus vite)

Pour le produit vectoriel, mémorisez le cycle direct `\(\vec{u}_x \to \vec{u}_y \to \vec{u}_z \to \vec{u}_x\)` . Un produit dans le sens du cycle donne un signe `+` (ex: `\(\vec{u}_x \times \vec{u}_y = \vec{u}_z\)`), un produit à contre-sens donne un signe `-` (ex: `\(\vec{u}_x \times \vec{u}_z = -\vec{u}_y\)`).

Schéma (Avant les calculs)

Focalisons-nous sur le segment AB et les vecteurs pertinents.

Vecteurs sur le segment AB

Calcul(s) (l'application numérique)

On effectue le produit vectoriel en utilisant la formule et les données.

\begin{aligned} \vec{F}_{\text{AB}} &= 5 \cdot (0.2 \cdot \vec{u}_x \times 0.5 \cdot \vec{u}_z) \\ &= 5 \cdot (0.2 \cdot 0.5) \cdot (\vec{u}_x \times \vec{u}_z) \\ &= 0.5 \cdot (-\vec{u}_y) \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Visualisons la force résultante `\(\vec{F}_{\text{AB}}\)`.

Force sur le segment AB

Réflexions (l'interprétation du résultat)

Le résultat `\(\vec{F}_{\text{AB}} = -0.5 \cdot \vec{u}_y \, \text{N}\)` signifie que le segment AB est poussé vers le bas avec une force de 0.5 Newton. Cette force est perpendiculaire à la fois au courant (horizontal) et au champ magnétique (sortant), ce qui est conforme à la nature du produit vectoriel.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

L'erreur la plus commune est une erreur de signe dans le produit vectoriel. Utilisez systématiquement la règle de la main droite ou la méthode du cycle direct pour vérifier le sens de la force. Une autre erreur fréquente est l'oubli de la conversion des centimètres en mètres.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

La force de Laplace est toujours perpendiculaire au plan formé par les vecteurs `\(\vec{L}\)` et `\(\vec{B}\)`.
L'ordre des termes dans le produit vectoriel est crucial : `\(\vec{L} \times \vec{B}\)` n'est pas la même chose que `\(\vec{B} \times \vec{L}\)`.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Le concept de "champ" (magnétique ou électrique) a été popularisé par Michael Faraday au 19ème siècle. Avant lui, les scientifiques pensaient en termes d'"action à distance". L'idée de Faraday d'un champ remplissant l'espace a révolutionné la physique.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

La force sur le segment AB est un vecteur dirigé vers le bas avec une norme de 0.5 N.

\[ \vec{F}_{\text{AB}} = -0.5 \cdot \vec{u}_y \, \text{N} \]

A vous de jouer (pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si le champ magnétique était de `B = 0.8` T, quelle serait la nouvelle norme de `\(F_{\text{AB}}\)` ?

Question 2 : Force sur le segment CD

Principe (le concept physique)

La démarche est identique à la question 1. Le seul changement est le sens du courant, qui est inversé. Cela va inverser le vecteur `\(\vec{L}\)` et donc le sens de la force.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Le produit vectoriel a la propriété d'être anti-commutatif : `\(\vec{A} \times \vec{B} = -(\vec{B} \times \vec{A})\)`. De même, si on change le signe d'un des vecteurs, le résultat change de signe : `\((-\vec{L}) \times \vec{B} = -(\vec{L} \times \vec{B})\)`. C'est exactement ce qui se passe ici.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Quand vous identifiez une symétrie ou une anti-symétrie dans un problème, utilisez-la ! Ici, on peut déduire le résultat pour CD à partir de celui de AB sans refaire tout le calcul en détail, simplement en analysant l'inversion du courant.

Normes (la référence réglementaire)

Les mêmes principes fondamentaux de l'électromagnétisme s'appliquent.

Formule(s) (l'outil mathématique)

\vec{F}_{\text{CD}} = I \cdot (\vec{L}_{\text{CD}} \times \vec{B})

Hypothèses (le cadre du calcul)

Les hypothèses (fil fin, champ uniforme) restent les mêmes pour tous les segments de la spire.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

Le courant va de C vers D, donc `\(\vec{L}_{\text{CD}} = -L \cdot \vec{u}_x = -0.2 \cdot \vec{u}_x \, \text{m}\)`.
Le champ magnétique `\(\vec{B} = 0.5 \cdot \vec{u}_z \, \text{T}\)` reste inchangé.

Astuces (Pour aller plus vite)

Puisque `\(\vec{L}_{\text{CD}} = -\vec{L}_{\text{AB}}\)`, on peut directement conclure que `\(\vec{F}_{\text{CD}} = -\vec{F}_{\text{AB}}\)` sans calcul supplémentaire.

Schéma (Avant les calculs)

Visualisons les vecteurs pour le segment CD.

Vecteurs sur le segment CD

Calcul(s) (l'application numérique)

\begin{aligned} \vec{F}_{\text{CD}} &= 5 \cdot (-0.2 \cdot \vec{u}_x \times 0.5 \cdot \vec{u}_z) \\ &= - 5 \cdot (0.2 \cdot 0.5) \cdot (\vec{u}_x \times \vec{u}_z) \\ &= -0.5 \cdot (-\vec{u}_y) \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Visualisons la force résultante `\(\vec{F}_{\text{CD}}\)`.

Force sur le segment CD

Réflexions (l'interprétation du résultat)

La force sur CD est `\(\vec{F}_{\text{CD}} = +0.5 \cdot \vec{u}_y \, \text{N}\)`. Elle est dirigée vers le haut, de même magnitude mais de sens opposé à la force sur AB. Ces deux forces forment un couple qui tend à faire pivoter la spire.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne vous trompez pas dans la définition du vecteur `\(\vec{L}_{\text{CD}}\)`. Le vecteur longueur suit toujours le sens du courant. Comme le courant va de C à D, le vecteur est orienté dans le sens des `x` négatifs.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Deux fils parallèles parcourus par des courants de sens opposés et placés dans le même champ magnétique subissent des forces opposées.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

L'Ampère (A), l'unité du courant, est défini officiellement à partir de la force de Laplace ! Deux conducteurs parallèles infinis, distants d'un mètre dans le vide, sont parcourus par 1 A si la force par unité de longueur entre eux est de `\(2 \times 10^{-7} \, \text{N/m}\)`.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

La force sur le segment CD est un vecteur dirigé vers le haut avec une norme de 0.5 N.

\[ \vec{F}_{\text{CD}} = +0.5 \cdot \vec{u}_y \, \text{N} \]

A vous de jouer (pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si on inversait le sens du champ magnétique (entrant), quel serait le nouveau vecteur `\(\vec{F}_{\text{CD}}\)` ?

Question 3 : Forces sur les segments BC et DA

Principe (le concept physique)

On applique la même loi de Laplace aux deux segments verticaux, BC et DA, en faisant attention à l'orientation des vecteurs `\(\vec{L}\)` pour chacun.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

L'orthogonalité est la clé ici. Lorsque le courant (`\(\vec{L}\)`) est parfaitement perpendiculaire au champ (`\(\vec{B}\)`), l'angle `\(\theta\)` est de 90°, et `\(\sin(90^\circ) = 1\)`. Cela signifie que la force de Laplace atteint sa magnitude maximale, `\(F = I \cdot L \cdot B\)`.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Cette étape montre que tous les segments d'un circuit contribuent à la force totale. Même les côtés qui semblent "passifs" subissent des forces qui doivent être prises en compte pour un bilan complet.

Normes (la référence réglementaire)

Les mêmes principes fondamentaux de l'électromagnétisme et du Système International d'unités (SI) s'appliquent.

Formule(s) (l'outil mathématique)

\vec{F}_{\text{BC}} = I \cdot (\vec{L}_{\text{BC}} \times \vec{B}) \quad \text{et} \quad \vec{F}_{\text{DA}} = I \cdot (\vec{L}_{\text{DA}} \times \vec{B})

Hypothèses (le cadre du calcul)

Les hypothèses (fil fin, champ uniforme, courant constant) restent valables pour ces segments.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

`l = 10` cm = `0.1` m
Courant de B vers C : `\(\vec{L}_{\text{BC}} = -l \cdot \vec{u}_y = -0.1 \cdot \vec{u}_y \, \text{m}\)`.
Courant de D vers A : `\(\vec{L}_{\text{DA}} = l \cdot \vec{u}_y = 0.1 \cdot \vec{u}_y \, \text{m}\)`.

Astuces (Pour aller plus vite)

Comme pour la question 2, notez que `\(\vec{L}_{\text{DA}} = -\vec{L}_{\text{BC}}\)`. Vous pouvez donc calculer une seule force et déduire l'autre par symétrie.

Schéma (Avant les calculs)

Visualisons les vecteurs pour les segments verticaux.

Vecteurs sur les segments BC et DA

Calcul(s) (l'application numérique)

Pour BC, le produit vectoriel est `\(\vec{u}_y \times \vec{u}_z = \vec{u}_x\)`.

\begin{aligned} \vec{F}_{\text{BC}} &= 5 \cdot (-0.1 \cdot \vec{u}_y \times 0.5 \cdot \vec{u}_z) \\ &= -0.25 \cdot (\vec{u}_y \times \vec{u}_z) \\ &= -0.25 \cdot \vec{u}_x \, \text{N} \end{aligned}

Pour DA :

\begin{aligned} \vec{F}_{\text{DA}} &= 5 \cdot (0.1 \cdot \vec{u}_y \times 0.5 \cdot \vec{u}_z) \\ &= 0.25 \cdot (\vec{u}_y \times \vec{u}_z) \\ &= +0.25 \cdot \vec{u}_x \, \text{N} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Visualisons les forces sur les segments verticaux.

Forces sur les segments BC et DA

Réflexions (l'interprétation du résultat)

Les forces sur les côtés BC et DA sont opposées et agissent le long de la même ligne (l'axe horizontal médian de la spire). `\(\vec{F}_{\text{BC}}\)` est dirigée vers la gauche (sens `\(-\vec{u}_x\)`), et `\(\vec{F}_{\text{DA}}\)` vers la droite (sens `\(+\vec{u}_x\)`). Elles tendent à étirer la spire horizontalement mais ne créent pas de couple de rotation autour de l'axe vertical.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Attention au produit vectoriel `\(\vec{u}_y \times \vec{u}_z\)`. En suivant le cycle `x -> y -> z`, ce produit donne bien `\(+\vec{u}_x\)`.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Les forces sur les côtés parallèles à l'axe de rotation potentiel (ici, l'axe y) ne contribuent pas au couple de rotation, mais peuvent causer des contraintes de tension ou de compression dans le matériau.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Les "canons sur rail" (railguns) sont des armes expérimentales qui utilisent le principe de la force de Laplace pour accélérer un projectile à des vitesses hypersoniques, sans utiliser d'explosifs.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

Les forces sur les côtés verticaux sont opposées et dirigées horizontalement.

\[ \vec{F}_{\text{BC}} = -0.25 \cdot \vec{u}_x \, \text{N} \quad \text{et} \quad \vec{F}_{\text{DA}} = +0.25 \cdot \vec{u}_x \, \text{N} \]

A vous de jouer (pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si la largeur `l` était de 15 cm (0.15 m), quelle serait la nouvelle norme de `\(F_{\text{BC}}\)` ?

Question 4 : Force Résultante Totale

Principe (le concept physique)

La force totale (ou force nette) agissant sur la spire est la somme vectorielle de toutes les forces individuelles calculées sur chaque segment.

Mini-Cours (approfondissement théorique)

Le théorème de la résultante des forces de Laplace stipule que la force totale exercée par un champ magnétique uniforme sur un circuit fermé est toujours nulle. Ceci peut être démontré mathématiquement en utilisant l'intégrale de contour : `\(\vec{F} = I \oint (d\vec{l} \times \vec{B})\)`. Comme `\(\vec{B}\)` est uniforme, il sort de l'intégrale, et l'intégrale de `\(d\vec{l}\)` sur une boucle fermée est le vecteur nul.

Remarque Pédagogique (le conseil du professeur)

Ce résultat est très important : il montre qu'un corps peut être soumis à des forces sans pour autant se déplacer. L'absence de force nette signifie "pas de translation", mais cela ne dit rien sur la rotation (le couple).

Normes (la référence réglementaire)

Ce principe est une conséquence directe des équations de Maxwell, qui forment la base de toutes les normes en électromagnétisme.

Formule(s) (l'outil mathématique)

\vec{F}_{\text{totale}} = \sum_i \vec{F}_i = \vec{F}_{\text{AB}} + \vec{F}_{\text{BC}} + \vec{F}_{\text{CD}} + \vec{F}_{\text{DA}}

Hypothèses (le cadre du calcul)

L'hypothèse la plus importante ici est que le champ magnétique est uniforme. Si ce n'était pas le cas, la force totale ne serait généralement pas nulle.

Donnée(s) (les chiffres d'entrée)

Nous utilisons les résultats des questions précédentes :

`\(\vec{F}_{\text{AB}} = -0.5 \cdot \vec{u}_y \, \text{N}\)`
`\(\vec{F}_{\text{CD}} = +0.5 \cdot \vec{u}_y \, \text{N}\)`
`\(\vec{F}_{\text{BC}} = -0.25 \cdot \vec{u}_x \, \text{N}\)`
`\(\vec{F}_{\text{DA}} = +0.25 \cdot \vec{u}_x \, \text{N}\)`

Astuces (Pour aller plus vite)

En observant la symétrie du problème (champ uniforme, spire rectangulaire), on peut anticiper que les forces sur les côtés opposés s'annuleront deux à deux, menant à une force résultante nulle sans même faire le calcul final.

Schéma (Avant les calculs)

Le schéma global montre toutes les forces agissant sur la spire.

Bilan des Forces sur la Spire

Calcul(s) (l'application numérique)

On additionne les composantes vectorielles trouvées précédemment.

\begin{aligned} \vec{F}_{\text{totale}} &= (-0.5 \vec{u}_y) + (-0.25 \vec{u}_x) + (0.5 \vec{u}_y) + (0.25 \vec{u}_x) \\ &= (-0.25 + 0.25)\vec{u}_x + (-0.5 + 0.5)\vec{u}_y \\ &= 0 \cdot \vec{u}_x + 0 \cdot \vec{u}_y \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Le schéma global montre toutes les forces agissant sur la spire. On voit clairement qu'elles s'annulent deux à deux, menant à une force résultante nulle.

Bilan des Forces sur la Spire

Réflexions (l'interprétation du résultat)

C'est un résultat général : la force de Laplace résultante sur une boucle de courant fermée plongée dans un champ magnétique uniforme est toujours nulle. Le champ ne peut pas "tirer" ou "pousser" la boucle dans son ensemble. Il ne peut que la faire tourner (créer un couple) ou la déformer.

Points de vigilance (les erreurs à éviter)

Ne concluez pas trop vite que "rien ne se passe" parce que la force est nulle. L'effet physique important ici est le couple, qui est non nul et qui est responsable de la rotation. L'analyse des forces n'est que la première étape.

Points à retenir (permettre a l'apprenant de maitriser la question)

Force résultante nulle ne signifie pas absence d'effet. Le couple, lui, peut être non nul et est à l'origine de la rotation des moteurs électriques. Le couple maximal est atteint lorsque le plan de la spire est parallèle au champ magnétique.

Le saviez-vous ? (la culture de l'ingénieur)

Les lévitateurs magnétiques, utilisés par exemple dans les trains Maglev, fonctionnent sur un principe connexe. Ils utilisent des champs magnétiques non-uniformes pour créer une force nette non-nulle qui compense la gravité.

FAQ (pour lever les doutes)

Résultat Final (la conclusion chiffrée)

La somme vectorielle de toutes les forces est nulle.

\[ \vec{F}_{\text{totale}} = \vec{0} \, \text{N} \]

A vous de jouer (pour verifier la comprehension de l'etudiant parrapport a la question)

Si `\(\vec{F}_{\text{AB}} = -0.6 \vec{u}_y\)` et `\(\vec{F}_{\text{CD}} = 0.6 \vec{u}_y\)`, mais que `\(\vec{F}_{\text{BC}} = -0.4 \vec{u}_x\)` et `\(\vec{F}_{\text{DA}} = 0.3 \vec{u}_x\)` (à cause d'un champ non uniforme), quelle serait la force totale `\(\vec{F}_{\text{totale}}\)` ?

Outil Interactif : Simulateur de Force de Laplace

Utilisez les curseurs pour faire varier l'intensité du courant `I` et du champ magnétique `B`, et observez l'impact direct sur les normes des forces exercées sur les côtés longs (`\(F_{\text{L}}\)`) et les côtés larges (`\(F_{\text{l}}\)`) de la spire.

Paramètres d'Entrée

Intensité du courant (I) 5 A

Champ magnétique (B) 0.5 T

Résultats Clés

Force sur côtés longs |`\(F_{\text{L}}\)`| (N) -

Force sur côtés larges |`\(F_{\text{l}}\)`| (N) -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Si on double l'intensité du courant `I`, que devient la norme de la force sur un segment ?

Elle est divisée par deux.
Elle double.
Elle est quadruplée.

2. Quelle est la force résultante sur une spire fermée placée dans un champ magnétique uniforme ?

Toujours nulle.
Toujours non nulle.
Cela dépend de l'orientation de la spire.

3. La force de Laplace est toujours...

Parallèle au champ magnétique.
Parallèle au courant.
Perpendiculaire au courant ET au champ magnétique.

Glossaire

Force de Laplace: Force électromagnétique qu'exerce un champ magnétique sur un conducteur parcouru par un courant électrique. C'est la force qui met les moteurs électriques en mouvement.
Champ Magnétique (B): Champ de force invisible créé par des aimants ou des charges en mouvement. Il est caractérisé par une direction, un sens et une intensité (en Tesla, T).
Spire: Circuit électrique fermé, souvent de forme simple (circulaire, rectangulaire), qui constitue l'élément de base de nombreux dispositifs électromagnétiques.
Produit Vectoriel: Opération mathématique sur deux vecteurs dans un espace tridimensionnel, dont le résultat est un vecteur perpendiculaire aux deux vecteurs d'origine. Il est fondamental pour décrire les rotations et les forces en physique.