1. Les charges mobiles créent des champs magnétiques:
* Principe fondamental: Une charge électrique en mouvement génère un champ magnétique autour de lui. Plus la charge est forte et plus il se déplace rapidement, plus le champ magnétique est fort.
* Exemple: Les électrons en orbite autour du noyau d'un atome créent un petit champ magnétique en raison de leur mouvement. C'est pourquoi certains matériaux deviennent des aimants.
2. Les champs magnétiques affectent les charges mobiles:
* Force sur une charge: Un champ magnétique exerce une force sur une charge électrique en mouvement. La force est perpendiculaire à la fois à la direction du champ magnétique et à la direction du mouvement de la charge.
* Exemple: Ceci est le principe derrière les moteurs électriques. Un champ magnétique provoque une rotation d'un fil portant le courant (charges mobiles).
3. Le changement de champs magnétiques créent des champs électriques:
* Loi de Faraday: Un champ magnétique changeant induit un champ électrique. Cela signifie que si vous déplacez un aimant près d'un fil ou d'une bobine, un courant électrique s'écoulera dans le fil.
* Exemple: C'est ainsi que fonctionnent les générateurs. Un aimant rotatif induit un courant électrique dans une bobine de fil.
4. La nature entrelacée:
* Équations de Maxwell: James Clerk Maxwell, dans ses célèbres équations, électricité unifiée et magnétisme. Il a montré que les champs électriques et magnétiques sont intimement liés et peuvent être transformés les uns des autres.
* lumière comme une onde électromagnétique: Les équations de Maxwell ont conduit à la prédiction que la lumière est une onde électromagnétique, ce qui signifie qu'elle consiste en des champs électriques et magnétiques oscillants voyageant ensemble.
Concepts clés à retenir:
* champs magnétiques: Régions de l'espace où les forces magnétiques peuvent être détectées.
* champs électriques: Régions de l'espace où les forces électriques peuvent être détectées.
* Induction électromagnétique: Le processus de génération d'un champ électrique par un champ magnétique changeant.
* lorentz Force: La force exercée sur une particule chargée par des champs électriques et magnétiques.
Exemples d'interactions:
* Compasse: Une aiguille de boussole s'aligne sur le champ magnétique de la Terre en raison de l'interaction entre le champ magnétique et les dipôles magnétiques dans l'aiguille.
* moteurs électriques: Les moteurs utilisent la force exercée par les champs magnétiques sur les charges mobiles pour créer un mouvement de rotation.
* générateurs: Les générateurs convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique en utilisant un champ magnétique changeant pour induire un courant électrique.
* ondes électromagnétiques: Les ondes radio, les micro-ondes, la lumière visible et les rayons X sont toutes des formes d'ondes électromagnétiques qui résultent de l'interaction des champs électriques et magnétiques.
En résumé, les charges électriques et les aimants ont une relation profonde et entrelacée. Les charges mobiles créent des champs magnétiques et les champs magnétiques exercent des forces sur les charges mobiles. Cette interaction est fondamentale pour le fonctionnement de nombreuses technologies et sous-tend la nature même de la lumière.
