Force de Laplace
Travail pratique physique

Gymnase de Morges
M. Sanz Daniel & M. Mueller Guillermo

But :
Mesurer le plus précisément possible l’intensité du champ magnétique « » uniforme dans l’entrefer d’un aimant en fer à cheval. Préciser la polarité.
Schéma et photos de l’expérience :

Schéma de l’expérience Champ magnétique à l’intérieur d’un aimant

Photos de l’expérience

Liste des éléments nécessaires :
Aimant permanent en fer à cheval
Balance de précision
Fils conducteurs
Source de tension continue
Résistance de 1Ω
Ampèremètre
Divers circuits imprimés
Description de l’expérience :
L’expérience consiste à connecter un ampèremètre, une résistance et un montage en série. Le montage est constitué à son tour par un circuit imprimé (dans lequel circule le courant) disposé dans l’entrefer (sans contact) de l’aimant qui celui-ci est sur une balance de précision.
Suite à ça nous avons imposé une différence de potentiel, puis nous avons pris des mesures à 3 et 5 ampères d’intensité pour chaque circuit imprimé. On obtient alors pour chaque intensité une différence de masse à partir de laquelle nous avons déduit la force de Laplace. Car : où a = 9.8m/s2

Mesures :

Intensité (A)
Force (N)
Longueur (m)
3,11 A
0,002450 N
1,20E-02 m
4,97 A
0,004116 N
1,20E-02 m
3,00 A
0,004802 N
2,20E-02 m
4,95 A
0,007938 N
2,20E-02 m
2,94 A
0,007056 N
3,20E-02 m
4,95 A
0,011858 N
3,20E-02 m
2,95 A
0,009408 N
4,20E-02 m
4,97 A
0,015876 N
4,20E-02 m
3,10 A
0,013916 N
6,40E-02 m
4,99 A
0,022540 N
6,40E-02 m
2,97 A
0,018620 N
8,40E-02 m
5,01 A
0,031360 N
8,40E-02 m
(Source : mesures de Cédric et Fabien)

Raisonnement :

Si on soumet un circuit conducteur à une différence de potentiel et que celui-ci se trouve dans un champ magnétique « » produit par l’aimant permanent, il subit des forces. Car le champ magnétique influence les électrons qui le traversent et comme ceux-ci ne sont pas libres de