Direction de la force de Laplace

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Auteur du sujet

Salut salut !

Dans l’exercice suivant, j’ai réussi à calculer la norme $||\vec{F}_M||$ mais je trouve une direction opposée à celle proposée par le corrigé.

Exercice

Selon moi : $\ \vec{F}_M = ||\vec{F}_M||\ \mathrm{\vec{1}}_y\ \ce{->}\ $ le fil sera attiré par la plaque métallique.

Tandis que le corrigé propose : $\ \vec{F}_M = -||\vec{F}_M||\ \mathrm{\vec{1}}_y$

Qu’en pensez-vous ? :-°

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D’après les souvenir que j’ai de la force de Laplace, on a

$$d\vec{F} = I\vec{dL}\wedge \vec{B}$$

Ton champ magnétique créé par ton fil infini à l’origine est circulaire de normale $+\vec{z}$, avec la règle de la main droite on retrouve bien que la direction de la force de Laplace exercée par la surface courbée sur le fil est dirigée selon $-\vec{y}$.

Enfait, ton fil et la surface ne peuvent pas s’attirer, car ils sont parcourus par un courant qui se déplace dans le même sens. Donc je suis d’accord avec le corrigé, tu as du te tromper au niveau de ton produit vectoriel, je pense.

EDIT : On dirait que je me suis mis le doigt dans l’oeil, ça m’apprendra à pas aller relire mon cours avant de répondre à un post ! :honte:

Édité par Popiette

J’aime les shorts, ça garde les genoux bien au frais.

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Auteur du sujet

Enfait, ton fil et la surface ne peuvent pas s’attirer, car ils sont parcourus par un courant qui se déplace dans le même sens.

Ce qui me perturbe, c’est que, avec schéma à l’appui, mon cours de physique présente que deux fils parallèles véhiculant des courants électriques de même direction s’attirent :

https://zestedesavoir.com/media/galleries/5140/5028084a-055f-4705-9191-59b328e70a83.png

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Salut,

Le schéma que tu nous présentes est un schéma de principe. Il ne suffit pas à déterminer le sens des forces. Notamment, il manque le signe des courants. D’ailleurs, tu remarquera que la petite formule parle simplement de la proportionnalité de la norme, et pas de l’orientation de la force.

Que trouves-tu comme norme pour la force ? Avec quel raisonnement arrives-tu au sens de la force ?

Édité par Aabu

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Auteur du sujet

J’ai trouvé un schéma du cours un peu plus clair.

Dans le cours, il est précisé que tous les courants électriques sont considérés comme positifs et sont exprimés en Coulomb par seconde.

https://zestedesavoir.com/media/galleries/5140/d77281cb-94be-47fd-b88c-6e0661155dc7.png

C’est en contradiction avec l’exercice.

Que trouves-tu comme norme pour la force ?

$||\vec{F}_M|| = \mu_0 \dfrac{LI^2}{\pi^2 a} > 0$

Avec quel raisonnement arrives-tu au sens de la force ?

A l’aide du produit vectoriel suivant :

Direction de $\vec{F}_M$ donnée par la direction de : $\ \vec{\mathrm{1}}_I \times \vec{B}$

où le vecteur unitaire $\vec{\mathrm{1}}_I$ est un vecteur orienté dans la direction du courant $I$.

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Cette réponse a aidé l’auteur du sujet

C’est en contradiction avec l’exercice.

ΔG

Le demi-cylindre et le fil vont s’attirer, c’est sûr. On peut s’en convaincre assez facilement et il y a plein de vidéos d’expérience rigolotes sur Youtube si on ne veut pas faire des calculs à l’arrache.

Là où ça devient amusant, c’est qu’il y a deux forces dans ce problème : celle subie par le fil et celle subie par le demi-cylindre. Et Newton oblige, elles sont de signes opposés…

En fin de compte, les deux réponses sont justes, c’est juste qu’elles ne répondent pas aux mêmes questions.

Pour savoir à quelle question tu as répondu cependant, il faut le détail de tes calculs. Si tu as le détail des calculs du corrigé, on pourra aussi voir s’ils ont répondu à la question posée dans l’exercice, et pas la question duale.

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