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Champ magnétique

DéfinitionClassé sous :physique , champ magnétique , champ magnétique terrestre

5 phénomènes magnétiques étonnants  Les champs magnétiques sont invisibles et pourtant ils sont à l’œuvre dans notre quotidien. Ferrofluide, supraconductivité ou encore accélérateur de particules, Futura-Sciences a réuni pour vous cinq phénomènes étonnants qui utilisent les forces magnétiques. 

Le terme de champ magnétique désigne une région de l'espace soumise à l'action d'une force provenant d'un aimant. Il caractérise également l'influence d'une charge électrique en mouvement et exerce, réciproquement, son action sur les charges en mouvement.

Champ magnétique, aimant et champ électromagnétique

Le champ magnétique est l'une des composantes du champ électromagnétique.

En présence d'un champ magnétique, on peut observer divers phénomènes sur les matériaux :

  • paramagnétisme ;
  • diamagnétisme ;
  • ferromagnétisme.

Les applications du champ magnétique sont nombreuses. Elles vont de l'attraction des aimants et l'orientation des boussoles au stockage d’information sur les disques durs en passant par les accélérateurs de particules ou le rayonnement synchrotron.

Définition du physicien et formules

Le champ magnétique est une grandeur physique vectorielle représentée par le symbole ou par le symbole

. Dans le vide,etsont reliés par la relation :

= / μ0 où μ0 représente la perméabilité magnétique du vide

Dans un milieu d'aimantation M, la relation devient :

 = / μ0 - M
 = / μ0 - M

 est la grandeur fondamentale, la densité de flux magnétique de laquelle dérive qui décrit le champ magnétique dans les milieux.

Par ailleurs, comme on l'a vu plus haut, le champ magnétique est lié au courant. Il traduit aussi son influence à la distance de la source. Son unité SI est donc l'ampère par mètre, A.m-1. Toutefois, on utilise plus couramment aujourd'hui le tesla, T, pour définir l'intensité d'un champ magnétique.

Les évolutions du champ magnétique sont décrites par les équations de Maxwell.

Le champ magnétique terrestre

La Terre, comme d'autres planètes du Système solaire, est protégée par un vaste champ magnétique qu'elle tient des mouvements de son noyau métallique liquide. Ce champ, soumis aux vents solaires, n'est pas uniforme. Sa valeur varie entre 30 et 60 μT selon l'endroit où l'on se situe sur la planète.

À certains moments de l'histoire - et cela peut se reproduire - le champ magnétique terrestre s'est inversé, le pôle nord prenant la place du pôle sud.

Les aurores boréales sont le résultat d’interactions entre des particules chargées issues du Soleil et le champ magnétique terrestre. © Marcelo Quinan, Flickr, CC by 2.0