Calculateur de force magnétique entre fils

Calculez la force par mètre et la force totale entre deux longs fils parallèles parcourus par un courant.

Force magnétique entre fils parallèles
Saisissez les deux courants, la distance entre axes et la longueur d'interaction.

À propos de la force magnétique entre fils parallèles

Deux conducteurs parallèles parcourus par un courant exercent des forces magnétiques l'un sur l'autre. Le premier crée un champ circulaire, et les charges mobiles du second subissent une force de Lorentz dans ce champ. Lorsque les fils sont longs par rapport à leur espacement, la force par unité de longueur vaut F/L = μ₀I₁I₂ / (2πd). I₁ et I₂ sont les intensités, d la distance entre axes et μ₀ la perméabilité du vide. Multiplier par la longueur parallèle choisie donne la force totale sur ce segment. L'interaction augmente avec chaque courant. Doubler l'un double la force ; doubler les deux la quadruple. La force diminue en proportion inverse de l'espacement : doubler la distance divise la force par mètre par deux. L'équation suppose de l'air ou du vide entre des fils fins, rectilignes et parallèles. Elle néglige les effets de bord, les matériaux magnétiques voisins, les coudes et les autres trajets de courant. Le sens de la force dépend de celui des courants. Des courants de même sens s'attirent ; de sens opposés, ils se repoussent. Le calculateur traite les valeurs absolues et donne l'intensité de la force : déterminez donc l'attraction ou la répulsion d'après le circuit réel. Chaque fil subit une force de même intensité et de sens spatial opposé, conformément à la troisième loi de Newton. En pratique, ces forces réparties peuvent entraîner contraintes, vibrations ou déplacements des jeux de barres et supports de câbles. Cette interaction a historiquement servi à définir l'ampère, car elle traduit directement un courant en effet mécanique. Le SI moderne n'utilise plus l'ancienne définition exacte fondée sur la force, mais cette relation reste centrale en électromagnétisme. Utilisez des mètres pour l'espacement et la longueur, des ampères pour les courants, et lisez les résultats en newtons par mètre et en newtons. Mesurez l'écartement entre axes, et non entre les surfaces les plus proches. Les conducteurs épais ou très proches, les longueurs finies et les câblages complexes peuvent nécessiter une analyse numérique des champs. Ce modèle idéal convient aux exercices, aux estimations rapides de jeux de barres, aux comparaisons de forces et au contrôle de modèles détaillés. Il distingue la charge répartie, indépendante de la longueur choisie, de la force totale pour éviter de confondre newtons par mètre et newtons totaux.

Exemples de fils parallèles

Ces exemples supposent des fils longs dans l'air ou le vide.

EntréesForceInterprétation
I₁ = 5 A, I₂ = 10 A, d = 0.1 m, L = 2 mF/L = 0.0001 N/m, F = 0.0002 NConducteurs de laboratoire typiques à faible courant.
I₁ = 100 A, I₂ = 200 A, d = 0.05 m, L = 3 mF/L = 0.08 N/m, F = 0.24 NUn courant accru et un espacement réduit augmentent la force.
I₁ = 1000 A, I₂ = 1000 A, d = 0.2 m, L = 1 mF/L = 1 N/m, F = 1 NUn cas de référence pratique à fort courant.

Comment calculer la force entre fils

  1. Saisissez l'intensité du courant dans chaque fil parallèle.
  2. Mesurez puis saisissez la distance entre axes en mètres.
  3. Saisissez la longueur sur laquelle les fils restent parallèles.
  4. Sélectionnez Calculer la force magnétique, puis déterminez l'attraction ou la répulsion selon le sens des courants.

Questions fréquentes

Les courants parallèles s'attirent-ils ou se repoussent-ils ?

Des courants de même sens s'attirent. De sens opposés, ils se repoussent, mais l'intensité de la force suit la même équation.

Pourquoi afficher la force par unité de longueur ?

L'interaction est répartie continûment le long des fils parallèles idéaux. Les newtons par mètre permettent d'adapter la charge à toute longueur parallèle commune.

Comment mesurer l'espacement des fils ?

Entre les centres, pas entre les surfaces les plus proches. Cela correspond aux axes des fils fins utilisés pour établir les équations du champ et de la force.

Chaque fil subit-il la même force ?

Oui, les intensités sont égales et les sens spatiaux opposés. La paire respecte la troisième loi de Newton, même si le sens des courants détermine l'attraction ou la répulsion.

Quand la formule des fils longs devient-elle imprécise ?

Près des extrémités ou des coudes, ou si la longueur n'est pas grande devant l'espacement. Des conducteurs épais ou des retours de courant proches peuvent aussi exiger un modèle électromagnétique plus complet.