>>>>> I) Le solénoïde et ses propriétés

1) propriétés

La propulsion se fait ici grâce à un champ magnétique crée par un solénoïde. En effet un solénoïde parcouru par un courant i crée un champ magnétique.

Ce champ magnétique est repéré par la lettre B. On détermine sa direction par la règle de l'observateur d'ampère.

Règle de l'observateur d'ampère: L'observateur est représenté par la main droite. Sa tête correspond au bout de l'index. Le pouce correspond à son bras droit. L'observateur est placé contre le fil. Le courant i le traverse des pieds à la tête. Lorsqu'il regarde le point où s'exerce le champ, son bras droit donne el sens de B.

Je disais auparavant que le solénoïde génère un champ magnétique. Il se comporte alors comme un aimant. Il possède donc un pôle nord et un pôle sud. Comment reconnaître le pôle sud et le pôle nord ? La méthode est donnée par le schéma ci-dessous :

Dans un solénoïde, les lignes de champ sont parallèles, sortent par la nord et entrent par le sud. A l'intérieur du solénoïde, le champ magnétique est donc uniforme.

Schéma:

Toutes les propriétés du solénoïde énoncées ci-dessus sont vérifiées sur ce schéma.

2) Force de Laplace

On place un conducteur parcouru par un courant i dans un champ magnétique: --> on observe qu'une force s'exerce sur le condusteur. ( cf. expérience du rail de Laplace.)

Ici le conducteur est notre mobile, et celui-ci est placé dans un solénoïde, ce dernier produisant un champ magnétique. Une force F est donc exercée au mobile: il va donc avancer...

- Le point d'application de cette force est le centre de gravité du mobile.

- Sa direction est la perpendiculaire au plan formé par le conducteur et est le champ magnétique crée par le solénoïde.

- Son sens dépend du sens du courant et du sens du champ magnétique.

 

3) En réalité

Dans la cas de la propulsion que nous présentons, le solénoïde doit être placé verticalement pour que le champ B soit dirigé vers le haut, cela pour que la force F soit horizontale. En réalité, c'est une bobine qui produit le champ, car dans ce cas le champ peut sortir. On a donc une force F dirigée horizontalement.

schéma:

On a ici un solénoïde vertical qui en réalité est une bobine ( mais les deux sont très proche ) et dons une force de Laplace horizontale appliquée au mobile, sachant que ce dernier est aussi parcouru par un courant i.