La balance de courant et la définition de l'ampère

Exercice · niveau 2 · électricité (MPSI), chapitre 7 — Champ magnétique et forces de Laplace

Énoncé

Deux fils parallèles parcourus par des courants exercent l'un sur l'autre une force de Laplace. Pour deux fils distants de $1 m$ parcourus par $1 A$ , la force par unité de longueur vaut $2 \times 1 0^{- 7} N / m$ .

Les courants étant de même sens, les fils s'attirent-ils ou se repoussent-ils ?

Pourquoi cette expérience a-t-elle servi à définir l'ampère ?

Que devient la force si l'on double les deux courants ?

Corrigé

1. Deux courants de même sens s'attirent (la force de Laplace exercée par le champ de l'un sur l'autre est attractive) ; de sens contraires, ils se repoussent.

2. La force est parfaitement reproductible et mesurable (balance de courant) : elle reliait l'ampère à des grandeurs mécaniques, d'où l'ancienne définition de l'ampère.

3. La force $\propto I_{1} I_{2}$ : en doublant les deux courants, elle est multipliée par $4$ .

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