Force de Laplace

FondamentalCas d'un conducteur parallélépipédique

Cette fiche de cours reprend les notations de la fiche de cours sur l'effet Hall.

La vidéo suivante met en évidence expérimentalement la force de Laplace.

Forces de Laplace (Vidéo d'Alain Le Rille)

On veut exprimer la force subie par le conducteur dans un champ magnétique .

L'ensemble du conducteur (électrons de conduction et cations métalliques) est soumis, de la part du champ magnétique aux forces :

  • Sur les électrons de conduction :

    est la densité de porteurs de charges.

  • Sur les cations métalliques (immobiles) :

Globalement, le conducteur est donc soumis à la force :

Force de Laplace sur un conducteur parallélépipédique

L'intensité I s'exprime sous la forme :

D'où :

AttentionForce de Laplace pour un conducteur filiforme

On considère un tronçon de circuit filiforme parcouru par un courant d'intensité I et plongé dans un champ magnétique quelconque.

Force de Laplace sur un conducteur filiforme

Le conducteur est soumis à la force (appelée force de Laplace) :

En notant que :

Alors :

C'est l'expression de la force de Laplace pour des courants volumiques.

Différences entre force de Laplace et force de Lorentz :

  • La force de Lorentz est une force microscopique qui s'applique à des porteurs de charge en mouvement dans un champ magnétique :

  • La force de Laplace est une force macroscopique qui s'applique à tout le conducteur, électrons et cations compris.

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