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Le sens du courant induit dans le conducteur par un, espace vide, variable est tel que le champ magnétique créé par le courant induit, espace vide, la variation initiale du champ magnétique.
Cette question porte sur les courants induits dans un conducteur par une certaine variation. On nous dit que le champ magnétique créé par le courant induit est en quelque sorte lié à la variation initiale du champ magnétique. Cette affirmation devrait vous sembler familière. Cela ressemble beaucoup à la définition de la loi de Lenz.
La loi de Lenz nous dit que lorsque le courant est créé par induction électromagnétique, le sens du courant est tel qu’il génère un champ magnétique opposé à la variation du champ magnétique d’origine. Pour voir comment cela fonctionne exactement traçons un diagramme, en commençant par la boucle d’un conducteur, comme un fil. Introduisons ensuite un aimant dans notre configuration avec le pôle nord vers le bas, ce qui signifie que les lignes de champ magnétique de cet aimant devraient ressembler à ceci.
Nous pouvons clairement voir que quelques-unes des lignes du champ magnétique passent par la bobine. Ceci est essentiellement un indicateur direct de la quantité de flux magnétique passant à travers la bobine. Cependant, le fait qu’un flux magnétique traverse la bobine ne signifie pas qu’il doit y avoir un courant électrique dans la bobine. C’est la variation du flux magnétique à travers la bobine qui entraîne l’induction d’un courant, et non la simple présence d’un champ magnétique par elle-même.
Une façon de le faire est de déplacer l’aimant par rapport à la bobine. Si nous rapprochons l’aimant de la bobine, alors plus de lignes de champ magnétique passeront à travers la bobine, indiquant un plus grand flux magnétique. Ce changement de flux produira un courant dans la boucle du fil. La vitesse à laquelle nous déplaçons l’aimant détermine le courant produit dans la bobine. Ce courant induit générera son propre champ magnétique, ce qui s’opposera à la variation du champ magnétique d’origine. Puisque nous avons déplacé l’aimant d’origine vers le bas vers la bobine, la variation du flux magnétique doit également être dans le même sens, vers le bas.
La loi de Lenz nous dit alors que le champ magnétique opposé produit par le courant induit dans la boucle de fil doit être vers le haut, comme il doit être dans le sens opposé au changement initial. Le courant induit qui générerait un tel champ magnétique doit alors se déplacer dans ce sens, en utilisant la règle de la main droite. La règle de la main droite est simple à utiliser. En principe, il faut tenir la main droite de façon à ce que le pouce pointe dans le sens du courant. Ensuite, lorsque nous enroulons nos doigts, ceux-ci pointent dans le sens du champ magnétique. Nous pouvons donc utiliser cette règle de main droite avec n’importe lequel de ces champs magnétiques générés pour voir dans quel sens le courant circule.
Puisque la loi de Lenz dépend de la variation du champ magnétique d’origine, si nous déplaçons le même aimant dans le sens opposé, vers le haut, alors même si les lignes de champ magnétique orange pointent toujours vers le bas, le courant dans la bobine va basculer. Par la suite, le champ magnétique généré par ce courant inversera également le sens. Ce n'est donc pas le sens des lignes de champ provenant de l'aimant qui importe, mais le sens de la variation du flux, en d'autres termes, la variation du champ magnétique. C'est ce que dit la loi de Lenz, sur laquelle peut s'appuyer notre réponse.
Le sens du courant induit dans un conducteur par un champ magnétique variable est tel que le champ magnétique créé par le courant induit s’oppose à la variation initiale du champ magnétique.
