Symétries en magnétostatique


Ci-dessous vous trouverez quelques exercices interactifs visant à déterminer les orientations du champ magnétique créé en un point par diverses distributions de courants.
Ces exemples utilisent le logicel JMol fonctionnant sous Java; vous avez uniqement besoin d'avoir installé au préalable Java.
(testé sous Windows XP + Firefox).

Une fois l'applet Java chargée, à l'aide de la souris vous pouvez :
     - changer l'orientation de la vue (click + glisser)
     - rapprocher ou éloigner l'objet dessiné (Alt + click + glisser ou bouton du milieu)
     - déplacer l'objet dessiné (Alt Gr + click + glisser)
L'orientation des courants est symbolisée par une flèche.

Pour chaque exemple, déterminez par vous même l'orientation du champ magnétique au point M (repéré par une petite sphère jaune); vérifiez votre réponse en affichant les plans de symétrie puis tracez le vecteur champ magnétique.

Rappels :
Magnétostatique :
        - si un plan d'antisymétrie de la distribution de courants passe par le point de mesure alors le champ magnétique en ce point appartient à ce plan.
        - si un plan de symétrie de la distribution de courants passe par le point de mesure alors le champ magnétique en ce point est perpendiculaire à ce plan.

Fil infini

Spire circulaire (point de mesure au centre de la spire)

Spire circulaire (point de mesure dans le plan de la spire)

Spire circulaire (point de mesure sur l'axe de la spire)

Solénoïde à spires jointives (point de mesure sur l'axe)



Exemple :
Soit un fil parcouru par un courant (en rouge, orienté selon la direction de la flèche); on se pose la question suivante : sans calcul, que peut on dire quant à la direction et le sens du vecteur champ magnétique créé au point M (repéré par la petite sphère jaune) par cette distribution de courant ?



Pour répondre à cette question, il faut établir quels sont les plans de symétrie ou d'antisymétrie de la distribution de courant passant par le point M.
Dans l'exemple présent le plan xOy (en rose) est plan d'antisymétrie passant par le point M (représenté par la petite sphère jaune) de la distribution de courant  : le vecteur champ magnétique en M doit donc appartenir à ce plan.




Le plan xOz est quant à lui un plan de symétrie passant par le point M de la distribution de courant; le vecteur champ magnétique au point M est donc perpendiculaire à ce plan, donc colinéaire à l'axe Oy.