Calculateur de moment magnétique

Le moment magnétique caractérise de façon compacte l'intensité avec laquelle une source se comporte comme un dipôle magnétique et la direction de ce dipôle. Pour une spire plane parcourue par un courant constant, sa norme vaut μ = IA : le courant multiplié par l'aire délimitée par la spire. L'unité SI est l'ampère mètre carré (A·m²). Sa direction est perpendiculaire à la spire. En repliant les doigts de la main droite dans le sens conventionnel du courant, le pouce indique le vecteur moment magnétique. Un champ magnétique externe peut faire tourner la spire. La norme du couple est τ = μB sin(θ), où θ est l'angle entre le moment et le champ. Elle est maximale lorsque les vecteurs sont perpendiculaires et nulle lorsqu'ils sont parallèles ou antiparallèles. Cet effet de rotation est essentiel aux appareils à cadre mobile, moteurs à courant continu, haut-parleurs et démonstrations d'électromagnétisme élémentaire. Le calculateur convertit l'angle saisi en degrés avant d'appliquer le sinus. La même interaction possède une énergie potentielle U = -μB cos(θ). Avec cette référence, l'alignement sur le champ donne une énergie négative et minimale. L'orientation antiparallèle donne une énergie positive et maximale. À la perpendiculaire, l'énergie potentielle est nulle mais le couple maximal : la spire tend donc aussitôt à tourner si elle est libre. Couple et énergie décrivent ainsi deux aspects complémentaires de la même interaction magnétique. Cette page modélise une seule spire idéale. Pour une bobine de N spires identiques et serrées, multipliez IA par N ou utilisez un calcul de moment dipolaire intégrant le nombre de spires. L'aire doit être celle délimitée par le trajet du courant, et non la surface ou la section du fil. Pour une spire circulaire, elle vaut πr² ; pour un rectangle, largeur fois hauteur. Convertissez les centimètres carrés en mètres carrés et les milliteslas en teslas avant la saisie. L'approximation de champ uniforme suppose une même intensité et une même direction sur toute la spire. Les grandes boucles en champ variable, noyaux magnétiques, géométries irrégulières et systèmes fortement couplés peuvent nécessiter une intégration vectorielle ou des données matérielles mesurées. Dans ces hypothèses, l'outil fournit des valeurs cohérentes de moment, de couple et d'énergie potentielle pour les cours, la préparation d'expériences, les estimations techniques et les contrôles d'unités. Comparer les trois résultats aide aussi à repérer une mauvaise définition de l'angle : il se mesure depuis le vecteur moment normal à la spire, et non depuis son plan.