Force entre Deux Fils Parallèles Infinis

Contexte : Armoire électrique industrielle de forte puissance.

Dans les installations industrielles de forte puissance (postes de transformation, armoires de distribution), l'énergie est transportée non pas par des câbles souples, mais par des barres rigides en cuivre ou en aluminium appelées Jeux de BarresConducteurs rigides servant à distribuer de fortes puissances électriques. (Busbars). On considère ici deux de ces barres, disposées verticalement et parallèlement sur une grande longueur. Elles alimentent une machine très puissante. En fonctionnement normal, le courant est élevé, mais en cas de défaut (court-circuit), il peut devenir gigantesque. L'objectif est de calculer les forces mécaniques qui s'exercent entre ces conducteurs pour dimensionner correctement les isolateurs qui les maintiennent. Nous modéliserons ces barres comme des fils rectilignes infinis pour appliquer le théorème d'Ampère.

Remarque Pédagogique : Cet exercice illustre l'application directe du théorème d'Ampère et permet de comprendre pourquoi les câbles "bougent" lors d'un fort appel de courant.

Objectifs Pédagogiques

Comprendre l'interaction magnétique entre deux courants rectilignes.
Savoir déterminer si la force est attractive ou répulsive.
Calculer la force linéique (en Newton par mètre).
Manipuler les puissances de 10 et les unités SI.

Données de l'étude

On considère deux barres de cuivre verticales, très longues, placées parallèlement l'une à l'autre. Elles alimentent une machine industrielle.

Fiche Technique / Données

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Courant dans la barre 1	\(I_1\)	400	\(\text{A}\) (Ampères)
Courant dans la barre 2	\(I_2\)	400	\(\text{A}\) (Ampères)
Distance entre les barres	\(d\)	5	\(\text{cm}\)
Perméabilité du videConstante physique notée µ0, caractérisant la capacité du vide à laisser passer un champ magnétique.	\(\mu_0\)	\(4\pi \times 10^{-7}\)	\(\text{T}\cdot\text{m/A}\)

Schéma du Système (Vue de face)

Questions à traiter

Déterminer la direction de la force (Attraction ou Répulsion).
Convertir les unités nécessaires pour le calcul.
Calculer la valeur de la force linéique \(F/L\) (en N/m).
Calculer la force totale \(F_{\text{tot}}\) s'exerçant sur une longueur de barre de \(L = 3 \text{ m}\).
Analyser ce qui se passerait si le courant \(I_2\) changeait de sens.

Les bases théoriques

Pour résoudre ce problème, nous utilisons les lois fondamentales de l'électromagnétisme.

Théorème d'Ampère (Force entre deux courants)
La force magnétique par unité de longueur entre deux fils rectilignes parallèles infinis est proportionnelle au produit des courants et inversement proportionnelle à la distance qui les sépare.

Formule de la Force par mètre

\frac{F}{L} = \frac{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}{2\pi \cdot d}

Où :

\(\frac{F}{L}\) est la force linéique en Newton par mètre (\(\text{N/m}\)).
\(\mu_0\) est la perméabilité du vide (\(4\pi \times 10^{-7}\)).
\(d\) est la distance centre-à-centre en mètres (\(\text{m}\)).

Règle de l'Interaction
Le sens de la force dépend du sens relatif des courants.

Même sens	ATTRACTION	Les fils se rapprochent
Sens opposés	RÉPULSION	Les fils s'écartent

Correction : Force Électromagnétique entre Deux Fils Parallèles Infinis

Question 1 : Direction de la Force

Principe

Pour déterminer la direction de la force électromagnétique, nous devons analyser l'orientation des vecteurs courant. Le principe physique repose sur l'interaction entre le champ magnétique créé par un fil et le courant circulant dans l'autre.

Mini-Cours

Règle de la main droite et Produit Vectoriel :
Le courant \(I_1\) crée un champ magnétique \(\vec{B}_1\) qui tourne autour du fil 1. Au niveau du fil 2, ce champ est perpendiculaire au plan formé par les deux fils. La force de Laplace est donnée par \(\vec{F} = I_2 \vec{l} \wedge \vec{B}_1\). Si les courants sont dans le même sens, le produit vectoriel donne une force dirigée vers l'autre fil (attraction).

Remarque Pédagogique

Il est très fréquent de confondre cette règle avec celle de l'électrostatique (loi de Coulomb) où "les charges de même signe se repoussent". En magnétostatique, c'est l'inverse pour les courants parallèles : deux courants de même sens s'attirent, tandis que deux courants de sens opposés se repoussent. Pensez à l'effet de pincement (pinch effect) dans les plasmas ou les conducteurs souples.

Normes

La convention de signe du courant utilisée ici respecte la norme internationale IEC 60050 (courant circulant du potentiel positif vers le négatif). Les vecteurs forces sont représentés selon les conventions de mécanique standard.

Formule(s)

Relation vectorielle qualitative

\vec{F}_{1 \to 2} \propto I_1 \cdot I_2

Le signe du produit scalaire des directions nous indique le sens de la force.

Hypothèses

On suppose que les fils sont rectilignes, parallèles et de longueur infinie (ou très grande devant la distance \(d\)), ce qui permet de négliger les effets de bord aux extrémités.

Donnée(s)

Vecteur	Sens	Relation
Courant \(I_1\)	Vers le haut	Même sens
Courant \(I_2\)	Vers le haut	Même sens

Astuces

Moyen mnémotechnique : "Les amis vont dans le même sens et se rapprochent (attraction)". Si vous marchez dans la rue avec un ami, vous allez dans la même direction et vous restez proches.

Situation Initiale (Analyse des sens)

Calcul(s)

Analyse Vectorielle

Il ne s'agit pas ici d'un calcul numérique mais d'une déduction logique basée sur les lois de l'électromagnétisme :
1. \(I_1\) monte \(\rightarrow\) \(\vec{B}_1\) au niveau du fil 2 est dirigé tangentiellement (voir schéma ci-dessus).
2. En appliquant la règle de la main droite sur le produit vectoriel \(\vec{F} = I_2 \vec{l} \wedge \vec{B}_1\), on obtient une force résultante dirigée vers le fil 1.

Résultat : Forces Attractives

Réflexions

Ce résultat est fondamental pour la stabilité des lignes électriques. Si les câbles étaient libres, ils se colleraient l'un à l'autre. C'est pourquoi on utilise des entretoises sur les lignes haute tension à faisceaux.

Points de vigilance

Ne confondez pas la force exercée par le fil 1 sur le fil 2 avec le champ magnétique lui-même. Le champ tourne, la force est radiale.

Points à Retenir

Même sens = Attraction.
Sens opposés = Répulsion.

Le saviez-vous ?

Cette force a servi de définition officielle à l'Ampère (unité SI) de 1948 à 2019 : "L'ampère est l'intensité d'un courant constant qui... produirait une force égale à \(2 \times 10^{-7}\) newton par mètre de longueur."

FAQ

Pourquoi les câbles dans les murs ne s'attirent pas visiblement ?

Dans une installation domestique, les courants sont faibles (10-16A), la distance est faible mais l'isolation mécanique (gaine) est très rigide par rapport à la force générée, qui est négligeable.

Les courants étant de même sens, la force est ATTRACTIVE.

A vous de jouer
Si les deux courants pointaient vers le bas, la force serait-elle répulsive ?

📝 Mémo
"Amis = Même direction = On se rapproche."

Question 2 : Conversion des unités

Principe

En physique, les formules sont calibrées pour un système d'unités spécifique. Pour utiliser la constante \(\mu_0\) donnée dans le système international (SI), toutes les longueurs doivent impérativement être converties en mètres.

Mini-Cours

Système MKSA : Le système standard en électromagnétisme utilise :
- Mètre (\(\text{m}\)) pour la longueur
- Kilogramme (\(\text{kg}\)) pour la masse
- Seconde (\(\text{s}\)) pour le temps
- Ampère (\(\text{A}\)) pour le courant
Le centimètre (\(\text{cm}\)) est une sous-unité pratique mais n'est pas l'unité de base.

Remarque Pédagogique

Les erreurs de conversion (ou l'oubli de conversion) sont responsables de plus de 30% des erreurs dans les examens de physique. Une distance en cm insérée telle quelle dans une formule SI faussera le résultat d'un facteur 100 !

Normes

ISO 80000-1 : Grandeurs et unités. Le mètre est l'unité de base de longueur.

Formule(s)

Facteur de conversion

Préfixe Centi (c)

1 \text{ cm} = 10^{-2} \text{ m} = \frac{1}{100} \text{ m}

Hypothèses

On suppose que la valeur "5 cm" donnée dans l'énoncé correspond bien à la distance entre les axes centraux des deux barres (entraxe), et non la distance entre leurs surfaces.

Donnée(s)

Grandeur	Valeur Initiale	Unité Cible
Distance d	5 cm	Mètre (m)

Astuces

Pour passer de cm à m, pensez "Centi" comme "Cent". Il faut diviser par 100. Ou décaler la virgule de 2 rangs vers la gauche : 05,0 -> 0,05.

Valeur Brute (énoncé)

Calcul(s)

Opération mathématique

On divise la valeur en centimètres par 100 pour obtenir la valeur en mètres.

Conversion

\begin{aligned} d &= \frac{5}{100} \text{ m} \\ &= 5 \times 10^{-2} \text{ m} \\ &= 0.05 \text{ m} \end{aligned}

On obtient une valeur de 0.05 mètres.

Valeur SI (pour calcul)

Réflexions

Si on avait utilisé \(d=5\) dans la formule finale, on aurait divisé par 5 au lieu de 0.05. Le résultat final de la force aurait été 100 fois plus petit que la réalité, ce qui est dangereux pour le dimensionnement de sécurité.

Points de vigilance

Attention à ne pas confondre mm (millimètres, \(10^{-3}\)) et cm (centimètres, \(10^{-2}\)). Ici c'était des cm.

Points à Retenir

Toujours convertir les distances en mètres avant d'utiliser la constante \(\mu_0\).

Le saviez-vous ?

En 1999, la sonde Mars Climate Orbiter s'est désintégrée dans l'atmosphère martienne car une équipe utilisait des unités impériales (pouces/pieds) et l'autre des unités métriques, sans conversion !

FAQ

Puis-je laisser en cm si je convertis aussi mu0 ?

Théoriquement oui, mais c'est très risqué et complexe. Il est bien plus sûr et standard de tout mettre en unités SI de base (m, kg, s, A).

La distance à utiliser est 0.05 m.

A vous de jouer
Convertissez 50 mm en mètres pour un autre exercice.

📝 Mémo
"Centi = 10^-2. Je recule la virgule de 2 cases."

Question 3 : Calcul de la Force Linéique

Principe

Nous allons calculer la force par unité de longueur (\(F/L\)). Le fil 1 génère un champ magnétique \(B_1\) à la distance \(d\). Le fil 2, plongé dans ce champ, subit la force de Laplace. Cette force est mutuelle.

Mini-Cours

Loi de Biot et Savart (Fil infini) : Le champ créé par un fil infini à une distance \(d\) est \(B = \frac{\mu_0 I}{2\pi d}\).
Force de Laplace : La force sur une longueur \(L\) est \(F = I_2 \cdot L \cdot B\).
En combinant les deux, on obtient la formule d'Ampère pour deux fils.

Remarque Pédagogique

On parle de "Force linéique" ou "Force répartie" car les fils sont supposés très longs. Calculer une force totale n'aurait pas de sens sans définir une longueur précise. L'unité est donc le Newton par mètre (\(\text{N/m}\)).

Normes

Constante de perméabilité du vide : \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \text{ H/m}\).

Formule(s)

Formule d'Ampère

\frac{F}{L} = \frac{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}{2\pi \cdot d}

Hypothèses

On considère que le milieu séparant les barres est de l'air, dont la perméabilité magnétique est quasi identique à celle du vide (\(\mu_r \approx 1\)).

Donnée(s)

Variable	Valeur	Unité SI
Courant \(I_1\)	400	A
Courant \(I_2\)	400	A
Distance \(d\)	0.05	m
Constante \(\mu_0\)	\(4\pi \times 10^{-7}\)	SI

Astuces

Simplification majeure : La fraction \(\frac{\mu_0}{2\pi}\) revient très souvent.
Sachant que \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\), on a :
\(\frac{4\pi \times 10^{-7}}{2\pi} = 2 \times 10^{-7}\).
Utilisez directement \(2 \times 10^{-7}\) dans vos calculs pour éviter de taper \(\pi\) sur la calculatrice !

Pose du calcul

F/L = (2·10⁻⁷ × 400 × 400) / 0.05

Calcul(s)

Application numérique détaillée

On remplace chaque symbole par sa valeur numérique dans la formule d'Ampère :

\frac{F}{L} = \frac{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}{2\pi \cdot d} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 400 \times 400}{2\pi \times 0.05}

On utilise l'astuce de simplification \(\frac{4\pi}{2\pi} = 2\) et on calcule le produit des courants (\(400 \times 400 = 160\,000\)) :

\frac{F}{L} = \frac{2 \times 10^{-7} \times 160\,000}{0.05}

On convertit en notation scientifique pour faciliter le calcul (\(160\,000 = 1.6 \times 10^5\) et \(0.05 = 5 \times 10^{-2}\)) :

\frac{F}{L} = \frac{2 \times 10^{-7} \times 1.6 \times 10^5}{5 \times 10^{-2}}

On regroupe les termes numériques (\(2 \times 1.6 = 3.2\)) et les puissances de 10 (\(10^{-7} \times 10^5 = 10^{-2}\)) :

\frac{F}{L} = \frac{3.2 \times 10^{-2}}{5 \times 10^{-2}}

On simplifie par \(10^{-2}\) en haut et en bas :

\frac{F}{L} = \frac{3.2}{5} = 0.64

Le résultat final est 0.64. L'analyse dimensionnelle nous confirme qu'il s'agit de Newtons par mètre.

Résultat

0.64 N/m

(Newton par mètre)

Réflexions

On remarque que la force est proportionnelle au carré de l'intensité (si \(I_1=I_2\)). Cela signifie que si le courant double, la force quadruple. Si le courant est multiplié par 10, la force est multipliée par 100 ! C'est pourquoi les courts-circuits sont si destructeurs.

Points de vigilance

Attention à la manipulation des puissances de 10 sur la calculatrice. Utilisez bien les parenthèses ou la touche "Exp/E".

Points à Retenir

La valeur obtenue (0.64 N/m) correspond environ au poids d'une pomme (64g) réparti sur un mètre. C'est faible en fonctionnement normal, mais critique en cas de défaut.

Le saviez-vous ?

Les Railguns (canons électromagnétiques) utilisent exactement ce principe : un courant énorme (millions d'ampères) crée une force de Laplace gigantesque qui propulse un projectile à plus de 2000 m/s.

FAQ

Est-ce que l'épaisseur des fils compte ?

Dans cette formule simplifiée pour "fils fins", non. Mais si les barres sont très épaisses et très proches (distance proche de leur largeur), la distribution du courant change et il faut utiliser des facteurs de forme correctifs.

La force linéique est de 0.64 N/m.

A vous de jouer
Si on double le courant dans UNE seule barre (I1 = 800 A, I2 = 400 A), quelle sera la nouvelle force ?

📝 Mémo
"Formule facile : 2 x 10^-7 x I x I / d".

Question 4 : Force Totale sur une Longueur de 3m

Principe

Nous avons calculé une "densité linéique" de force. Pour connaître l'effort mécanique réel sur une section de barre donnée (par exemple la distance entre deux isolateurs), il faut repasser à une grandeur globale.

Mini-Cours

Passage Local \(\to\) Global :
Si une grandeur \(g\) est uniforme le long d'une ligne de longueur \(L\), la quantité totale \(G\) est simplement le produit : \( G = g \times L \).
Analogie : Si une clôture coûte 10€ par mètre (coût linéique) et mesure 3 mètres, le coût total est \(10 \times 3 = 30\)€.

Remarque Pédagogique

C'est cette force totale (\(F_{\text{tot}}\)) qui va créer un moment de flexion sur la barre et des contraintes de cisaillement sur les vis de fixation.

Normes

La norme IEC 60865-1 spécifie comment calculer ces contraintes pour vérifier que les isolateurs ne vont pas casser.

Formule(s)

Intégration simplifiée

F_{\text{tot}} = \frac{F}{L} \times L_{\text{barre}}

Hypothèses

On suppose que la force est uniformément répartie sur toute la longueur des 3 mètres (pas d'effets de bord ni de variation de courant).

Donnée(s)

Grandeur	Valeur	Provenance
Force linéique (\(f\))	0.64 N/m	Résultat Q3
Longueur considérée (\(L\))	3 m	Énoncé Q4

Astuces

Faites une analyse dimensionnelle rapide : \([\text{N/m}] \times [\text{m}] = [\text{N}]\). Le mètre s'annule, il reste des Newtons. C'est cohérent.

Géométrie

Calcul(s)

Multiplication simple

On multiplie la force linéique précédemment trouvée par la longueur de la barre. C'est une simple proportionnalité.

Produit

\begin{aligned} F_{\text{tot}} &= 0.64 \text{ N/m} \times 3 \text{ m} \\ &= 1.92 \text{ N} \end{aligned}

Le résultat final est de 1.92 Newtons. Cette valeur représente l'effort global que doivent supporter les attaches sur cette section.

Résultat : Force Résultante

Réflexions

1.92 N est une force très faible (environ 192 grammes). Cela confirme que pour des courants nominaux (400A), les efforts électrodynamiques sont négligeables. Mais rappelez-vous : en court-circuit, \(I\) peut monter à 50 000 A. La force serait multipliée par \((50000/400)^2 \approx 15 000\), atteignant près de 30 000 N (3 tonnes) !

Points de vigilance

Erreur fréquente : diviser par la longueur au lieu de multiplier. Pensez toujours aux unités pour vérifier.

Points à Retenir

La force totale est proportionnelle à la longueur des fils en vis-à-vis. Plus la ligne est longue, plus l'effort total est grand.

Le saviez-vous ?

Les ingénieurs placent des supports isolants tous les X mètres pour diviser cette force totale.

FAQ

La force est-elle appliquée en un seul point ?

Non, c'est une charge répartie uniformément sur toute la longueur. Le vecteur unique \(F_{\text{tot}}\) dans le schéma est une "résultante" mathématique placée au centre de gravité pour simplifier la statique.

La force totale sur 3 mètres est de 1.92 N.

A vous de jouer
Quelle serait la force totale pour une barre de 10 mètres avec la même densité de force ?

📝 Mémo
"Total = Densité x Longueur".

Question 5 : Inversion du sens du courant

Principe

Nous analysons qualitativement l'effet d'un changement de signe d'un des courants. La force de Laplace est le résultat d'un produit vectoriel, donc elle est sensible au sens des vecteurs.

Mini-Cours

Produit Vectoriel et Signes :
La force dépend du produit \(I_1 \times I_2\).
- Si \(I_1 > 0\) et \(I_2 > 0\) : Produit positif \(\to\) Attraction.
- Si \(I_1 > 0\) et \(I_2 < 0\) : Produit négatif \(\to\) Répulsion.
Changer le sens d'un courant revient à changer son signe algébrique.

Remarque Pédagogique

C'est une règle universelle : "Les amis (mêmes signes) se rapprochent, les ennemis (signes opposés) s'éloignent".

Normes

En schéma électrique, le sens du courant est toujours indiqué par une flèche sur le conducteur. Inverser le sens, c'est retourner la flèche.

Formule(s)

Relation de proportionnalité

\begin{aligned} \vec{F}' &\propto I_1 \cdot (-I_2) \\ &= - (I_1 \cdot I_2) \\ &= -\vec{F} \end{aligned}

Le vecteur force \(\vec{F}'\) est l'opposé du vecteur force initial \(\vec{F}\).

Hypothèses

On suppose que seul le sens de \(I_2\) change. L'intensité (valeur absolue 400A) et la distance restent identiques.

Donnée(s)

Variable	État Initial (Q1)	État Final (Q5)
Sens \(I_1\)	Haut	Haut
Sens \(I_2\)	Haut	Bas (Inversé)
Relation	Même sens	Sens opposés

Astuces

Retenez simplement : "Opposés = Répulsion". C'est l'inverse des aimants (où pôles opposés s'attirent).

Nouveaux Courants

Calcul(s)

Analyse Qualitative

On observe que les flèches sont maintenant opposées. Mathématiquement, le produit des courants est négatif.

La valeur numérique de la force reste \(|0.64|\) N/m car les valeurs absolues des courants et de la distance n'ont pas changé.
Cependant, le signe change. Une force attractive (signe + par convention de rapprochement) devient une force répulsive (signe -).

Résultat : Forces Répulsives

Réflexions

En ingénierie, la distinction est cruciale. Une force attractive tend à écraser les barres l'une contre l'autre (risque de contact électrique et court-circuit secondaire). Une force répulsive tend à faire exploser le jeu de barres vers l'extérieur, sollicitant les isolateurs en traction/arrachement.

Points de vigilance

Ne changez pas la valeur numérique de la force. Seule la direction change.

Points à Retenir

Courants Opposés = Répulsion.
La valeur de la force dépend de \(|I_1 \cdot I_2|\).

Le saviez-vous ?

Certains disjoncteurs utilisent cette force de répulsion (boucle de répulsion) pour accélérer l'ouverture des contacts en cas de court-circuit, avant même que le mécanisme mécanique ne se déclenche !

FAQ

Et si les courants sont alternatifs (AC) ?

Si les deux courants sont en phase (viennent de la même source), ils changent de sens en même temps. Donc s'ils étaient attractifs, ils le restent (car \(- \times - = +\)). La force pulse à 100Hz mais garde la même direction moyenne.

La force devient RÉPULSIVE.

A vous de jouer
Si j'inverse MAINTENANT le sens de I1 aussi (donc I1 descend, I2 descend), que se passe-t-il ?

📝 Mémo
"Opposés = Éloignés".

Schéma Bilan de l'Exercice

📝 Grand Mémo : Ce qu'il faut retenir absolument

Voici la synthèse des points clés méthodologiques et physiques abordés dans cet exercice :

🔄
Point Clé 1 : Sens de l'Interaction (Loi fondamentale)
C'est la règle la plus importante et la plus souvent confondue avec l'électrostatique.
- Courants de même sens = ATTRACTION (Les conducteurs se rapprochent).
- Courants de sens opposés = RÉPULSION (Les conducteurs s'écartent).
📏
Point Clé 2 : Influence de la Distance (Hyperbolique)
La force est inversement proportionnelle à la distance \(d\) (\(F \propto 1/d\)).
Si vous divisez la distance par 2, la force double. C'est pourquoi le respect des distances d'isolement dans les armoires électriques est crucial non seulement pour l'arc électrique mais aussi pour limiter les efforts mécaniques.
⚡
Point Clé 3 : Influence du Courant (Quadratique)
La force dépend du produit \(I_1 \times I_2\). Dans un circuit monophasé où \(I_1 = I_2 = I\), la force est proportionnelle au carré de l'intensité (\(F \propto I^2\)).
- \(I \times 2 \Rightarrow F \times 4\)
- \(I \times 10 \Rightarrow F \times 100\)
C'est ce point qui rend les courts-circuits si destructeurs : un courant de défaut 50 fois supérieur au nominal engendre des forces 2500 fois plus grandes !
⚠️
Point Clé 4 : Rigueur des Unités
La constante \(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\) est donnée pour des unités SI (Mètre, Ampère).
Il est impératif de convertir les distances (souvent données en cm ou mm dans les plans) en mètres avant tout calcul. Une erreur ici fausse le résultat d'un facteur 100 ou 1000.
🏭
Point Clé 5 : Application Industrielle
Les supports de jeux de barres (isolateurs) ne servent pas uniquement à isoler électriquement. Ils doivent être dimensionnés mécaniquement pour résister à ces efforts électrodynamiques en cas de court-circuit, sous peine de voir l'armoire électrique exploser littéralement sous l'effort des barres.

"En électricité de puissance, la mécanique est aussi importante que la théorie des circuits."

🎛️ Simulateur : Impact de la distance et du courant

Visualisez comment la force évolue si on écarte les barres ou si on augmente le courant.

Paramètres

Courant I (A) : 400

Distance d (cm) : 5

Force calculée (F/L) : - N/m

📝 Quiz final : Testez vos connaissances

1. Si on double la distance entre les deux fils, que devient la force ?

Elle est multipliée par 2
Elle est divisée par 2
Elle est divisée par 4

2. Deux fils parcourus par des courants en sens inverse :

Se repoussent
S'attirent
Ne subissent aucune force

📚 Glossaire

Ampère (A): Unité de mesure de l'intensité du courant électrique.
Tesla (T): Unité de mesure de l'induction magnétique.
Newton (N): Unité de mesure de la force.
Perméabilité (\(\mu_0\)): Constante physique qui exprime la capacité d'un matériau (ou du vide) à supporter la formation d'un champ magnétique.

Force entre Deux Fils Parallèles Infinis

BOÎTE À OUTILS

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Objectifs Pédagogiques

Données de l'étude

Fiche Technique / Données

Schéma du Système (Vue de face)

Questions à traiter

Les bases théoriques

Correction : Force Électromagnétique entre Deux Fils Parallèles Infinis

Question 1 : Direction de la Force

Principe

Mini-Cours

Remarque Pédagogique

Normes

Formule(s)

Hypothèses

Donnée(s)

Astuces

Situation Initiale (Analyse des sens)

Calcul(s)

Analyse Vectorielle

Résultat : Forces Attractives

Réflexions

Points de vigilance

Points à Retenir

Le saviez-vous ?

FAQ

Question 2 : Conversion des unités

Principe

Mini-Cours

Remarque Pédagogique

Normes

Formule(s)

Hypothèses

Donnée(s)

Astuces

Valeur Brute (énoncé)

Calcul(s)

Opération mathématique

Valeur SI (pour calcul)

Réflexions

Points de vigilance

Points à Retenir

Le saviez-vous ?

FAQ

Question 3 : Calcul de la Force Linéique

Principe

Mini-Cours

Remarque Pédagogique

Normes

Formule(s)

Hypothèses

Donnée(s)

Astuces

Pose du calcul

Calcul(s)

Application numérique détaillée

Résultat

Réflexions

Points de vigilance

Points à Retenir

Le saviez-vous ?

FAQ

Question 4 : Force Totale sur une Longueur de 3m

Principe

Mini-Cours

Remarque Pédagogique

Normes

Formule(s)

Hypothèses

Donnée(s)

Astuces

Géométrie

Calcul(s)

Multiplication simple

Résultat : Force Résultante

Réflexions

Points de vigilance