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Plusieurs paires de fils conducteurs sont empilés en deux colonnes verticales et parallèles. L’intensité du courant dans chaque fil est la même. Une section transversale du champ magnétique résultant créé par les courants est représentée sur la figure. Laquelle des configurations de courant et de directions associées crée le champ magnétique résultant ?
Dans cette question, on nous donne une section transversale d’un champ magnétique. Nous devons déterminer laquelle des configurations de courant et de directions associées crée ce champ magnétique résultant.
Pour commencer, rappelons que la direction du champ magnétique est déterminée par la direction du courant qui le crée. Nous pouvons faire cela en utilisant la règle de la main droite. En plaçant le pouce de la main droite dans la direction du courant, les doigts se courbent dans la direction du champ magnétique. Donc, pour un courant dirigé hors de l’écran, le champ magnétique ressemble à ceci. Et pour un courant dirigé vers l’écran, le champ magnétique ressemble à ceci.
Maintenant, si nous considérons deux fils parallèles parcourus par un courant, nous pouvons construire le champ magnétique résultant créé par ces deux courants. Pour deux courants ayant des directions opposées, nous obtenons un champ magnétique résultant qui ressemble à ceci. Dans ce cas, il existe une forte densité de lignes de champ au niveau de l’axe vertical située à mi-chemin entre les deux fils porteurs de courant. Cela indique un fort champ magnétique entre ces deux fils. Nous pouvons également remarquer que la plupart de ces lignes de champ sont verticales ou presque verticales.
Pour deux courants ayant la même direction, nous obtenons un champ magnétique résultant qui ressemble à ceci. Dans ce cas, le champ magnétique exactement entre les deux fils est nul et le champ dans cette zone est en général faible. Encore une fois, nous pouvons tracer un axe vertical à mi-chemin entre les fils. Nous voyons que les lignes de champ sont presque horizontales lorsqu’elles coupent cet axe.
Maintenant, étudions le diagramme de champ magnétique donné dans la question. Si nous considérons un axe vertical situé entre les deux séries de fils porteurs de courant horizontaux, nous voyons qu’il existe très peu de lignes de champ le long de cet axe. La plupart des lignes de champ sont presque horizontales lorsqu’elles coupent cet axe. Cela suggère que ce champ magnétique résultant correspond à des ensembles de fils conducteurs parallèles avec des courants ayant la même direction.
Comme on peut le voir dans les propositions de réponse, une seule option contient des séries de fils conducteurs parallèles avec des courants ayant la même direction. C’est l’option (II). La configuration de courant et de directions associées qui crée le champ magnétique résultant est donc l’option (II).
