ÉLECTRICITÉLois et applications

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L'électromagnétisme

L'induction électromagnétique

Alors que la magnétostatique traite de champs magnétiques et de courants constants, la loi de l'induction de Lenz-Faraday introduit la notion de grandeur électrique variable au cours du temps. Elle indique que toute variation de flux ϕ du champ magnétique dans un circuit fermé(

) crée une force électromotrice de valeur e = — dϕ/dt (fig. 4). Ainsi, le flux peut varier si on déplace le circuit (variation de dS) ou si B dépend du temps.

Variation de flux magnétique et force électromagnétique induite

Dessin : Variation de flux magnétique et force électromagnétique induite

La variation de flux magnétique (F) au cours du temps crée une force électromagnétique induite (e) dans un circuit de résistance R ; si celui-ci est fermé, il circule un courant induit d'intensité i = e/R. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Dans le cas des courants « lentement variables » (A.E.Q.S.), on peut toujours utiliser les lois des régimes continus en y ajoutant la loi de l'induction, ce qui revient à négliger le rayonnement électromagnétique.

On utilise les phénomènes d'induction électromagnétique pour la production de l'énergie électrique. Un circuit magnétique fixe, l'inducteur, produit un champ magnétique qui développe une fem induite dans un circuit mobile en rotation, l'induit. Dans les alternateurs, la fem produite est alternative alors qu'un dispositif de commutation permet d'obtenir une fem continue dans les dynamos génératrices. Dans les microphones électrodynamiques, les vibrations sonores provoquent une translation de l'induit dans un champ magnétique, la fem induite reproduit le signal acoustique. Le fonctionnement des transformateurs est également fondé sur le phénomène d'induction. Un premier circuit (bobinage de n1 spires), le primaire, est soumis à une différence de potentiel alternative v1. Il crée un champ magnétique alternatif qui induit dans le second enroulement (n2 spires), le secondaire, une différence de potentiel également alternative v2. La tension au secondaire s'exprime en fonction des nombres de spires n1 et n2 : v1/v2 = n1/n2. Le réseau européen actuel fournit une tension alternative de fréquence f = 50 Hz.

Les équations de Maxwell, les ondes

Les équations générales de l'électromagnétisme sont constituées par les quatre équations de Maxwell auxquelles il faut ajouter la loi donnant la force subie par une charge q animée d'une vitesse v dans un champ électromagnétique (E, B) : F = q v × B.

La [...]

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Principaux phénomènes électriques et lois fondamentales qui les régissent

Principaux phénomènes électriques et lois fondamentales qui les régissent
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La fée électricité

La fée électricité
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Création d'un champ électrique

Création d'un champ électrique
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Pour citer l’article

Jean-Marie DONNINI, Lucien QUARANTA, « ÉLECTRICITÉ - Lois et applications », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 octobre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/electricite-lois-et-applications/