FORCE en éLECTROMAGNéTISME

-force en électromagnétisme

Le terme "force" apparaît dans divers cas d'électromagnétisme, mais il ne s'agit pas toujours d'une force (au sens strict) car le mot a servi de passe-partout au XIX° siècle

La force électromotrice (F.E.M ou f.é.m.) est un POTENTIEL d'INDUCTION ELECTRIQUE

La force contre-électromotrice (F.C.E.M ou f.c.é.m.) est aussi un POTENTIEL d'INDUCTION ELECTRIQUE

Le facteur de force est un POTENTIEL d'INDUCTION MAGNETIQUE

La force magnétomotrice est un POTENTIEL d'EXCITATION MAGNETIQUE

 

Dans les autres cas (cités ci-après) il s'agit bien de la force qui est

toujours F, exprimée en Newtons et de dimension L.M.T-2

 

LA FORCE FAIBLE

C’est la force qui, sous forme de la loi de Newton-Coulomb définit une interaction magnétique ampèrienne entre particules, à l'aide des bosons-véhicules W et Z0

C'est F= K1.K2.μ.(1 + αf) / l1².Ω

Ff(N)= force dite faible (créée)

K1 et 2(A-m)= masses magnétiques ampèriennes (ou pôles) de 2 particules distantes de l1(m) alors que l2(m)= distance d’interaction (ici de l’ordre de 10-18m. pour force faible) entre les particules chargées constitutives des (K)

αf(constante de couplage, égale à # 6.10-15 )

μ(m-kg-sr/s²-A²)= perméabilité ambiante

 

LA FORCE COULOMBIENNE

C’est la force qui, sous forme de la loi de Newton-Coulomb simplifiée, définit une interaction électrique coulombienne entre particules induites chargées, avec l'aide des photons

= Q1.Q2.ζ/ [Ω.l²]      ou      = Q1.Q/ [ε.Ω.l²]

avec Q1 et Q2(C)= charges électriques de même polarité, se repoussant avec une force F(N)

ε(F/m-sr)= constante diélectrique du milieu (et ζ’ = inductivité)

l(m)= distance entre ces 2 charges

Ω(sr)= angle solide dans lequel s’exerce leur interaction

 

-force de Lorentz

utilisée pour une particule en mouvement dans un champ électromatique, on exprime sous ce nom la force à laquelle est soumise la particule (relations issues de la précédente formule)

= Q.(Zm.H.sinθ1+ v.B.sinθ2)    ou  = Q.(E.H.sinθ1+ v.B.sinθ2)

avec F(N)= force à laquelle est soumise une particule ayant une vitesse v(m/s)

Q(C)= charge de la particule

B(T)= champ d’induction magnétique ambiant

Zm(Ω-sr)= impédance de milieu

H(V/m)= champ d’excitation magnétique

θ1(rad)= angle plan entre H et v

θ2(rad)= angle plan entre B et v

(Zm.H) = E champ d'induction électrique, exprimé en V/m]

-force électrostatique on dénomme ainsi la partie Q.E (en unités Newton)

-force de Lorentz on dénomme ainsi la partie (Q.v.B.sinθ)

 

-loi de Laplace

Pour interaction magnétique provenant d'un conducteur filaire

= B.i.l.sinθ

F(N)= force de Laplace s'appliquant sur un conducteur de longueur l(m)

i(A)= intensité du courant circulant dans ce conducteur

B(T)= induction magnétique ambiante

θ(rad)= angle plan formé entre la direction du conducteur et le vecteur B

Pour visualiser les directions des vecteurs portant les 3 éléments de la formule ci-dessus , on utilise >>>

la règle des 3 doigts de la main droite orientés vers 3 directions perpendiculaires (axes de coordonnées) : le pouce pointe en direction du déplacement de la charge Q+, l’index pointe en direction du champ magnétique B, sens nord-sud et le majeur pointe alors en direction de la force F

 

LA FORCE COERCITIVE

C'est une force apparaissant par l'action d'un champ magnétique d'induction B sur une charge (pôle) magnétique

= B.K

avec F(N)= force coercitive (ce qui signifie contraignante)

B(T)= champ et K(A-m)= pôle magnétique

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