Expérience d'électromagnétisme

[Nekama]

Bonjour à tous,

Une petite expérience (de pensée) mais facile à réaliser.

Considérons une ferrite torique de circonférence de 10 cm, de section 10 x 10 mm, avec un entrefer e = 1,2 mm.
Elle est alimentée par un primaire avec un nombre de tours appropriés.
Un autre circuit dont une partie est constituée d'une zone dite active avec un fil de cuivre de 2 cm de long et 1 mm de diamètre est parcouru par un courant continu élevé.

Si le fil de cuivre est dans l'entrefer au moment où le courant s'établit, il subira une force selon la Loi de Laplace.
Si on colle le circuit, le tore, ... la batterie sur un petit chariot à 4 roue, la force subie par le fil est transmise au chariot.

Pourquoi le chariot ne bouge-t-il pas ?

Que se passe-t-il si on remplace le tore et son alimentation par 2 aimants de section 10 x 10 m, distants de 1,2 mm (eux aussi solidaires du chariot) ?
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[Nekama]

* aimants de section 10 x 10 mm (bien entendu)

[Antoane]

Bonjour,

N'est-ce pas une variante des rails de Laplace ?

[gts2]

Pourquoi le chariot ne bouge-t-il pas ?

Le circuit étant collé au chariot transmet la force de Laplace.
Le tore étant collé au chariot transmet l'opposé de la force de Laplace.
Résultante nulle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nekama]

On peut expliquer de plusieurs manières :
- Vu qu'un système fermé qui ne subit aucune force extérieure ne peut pas changer d'état de mouvement, le chariot au repos reste au repos.
- par action-réaction : une force égale et opposée à la force exercée sur le fil par "le système décrit" est exercée sur "le système décrit".
- ...

"Le tore étant collé au chariot transmet l'opposé de la force de Laplace"

C'est le tore qui est à l'origine de la force de réaction à la force de Laplace appliquée sur le fil ?

[gts2]

La force de Laplace c'est l'action du tore sur le fil, donc la réaction c'est l'action du fil sur le tore, tant qu'à calculer celle-ci, c'est un autre problème ...

[Nekama]

Je suis bien d'accord que pour calculer la force de réaction, on s'arrache les cheveux.
C'est probablement (étonamment vu la simplicité pour calculer l'action) infaisable.

Et si on remplace le tore (et le circuit) par 2 aimants :

Un fil parcouru par un courant exerce donc une force sur chaque aimant qui vaut F = B.I.L/2

Elle est bien cachée...

[ThM55]

Je suis bien d'accord que pour calculer la force de réaction, on s'arrache les cheveux.

Serait-ce pour cette raison que Newton avait une perruque?

[Nekama]

> Serait-ce pour cette raison que Newton avait une perruque?


Nous venons peut-être de résoudre une des plus grandes énigmes de l'histoire des sciences...