Force de Laplace
Fondamental : Cas 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.
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 :
où est la densité de porteurs de charges.
Sur les cations métalliques (immobiles) :
Globalement, le conducteur est donc soumis à la force :
L'intensité I s'exprime sous la forme :
D'où :
Attention : Force 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.
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.