Champ magnétique, magnétostatique/Théorème d'Ampère

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Théorème d'Ampère
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Chapitre 3
Leçon : Champ magnétique, magnétostatique
Chap. préc. : Symétries, lignes de champ
Chap. suiv. : Dipôle magnétique


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Champ magnétique, magnétostatique/Théorème d'Ampère
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[modifier] Théorème d'Ampère

Théorème d'Ampère

Soit Γ un contour fermé orienté de l'espace, Σ une surface orientée par un vecteur \vec n en concordance avec Γ.

La circulation du champ magnétostatique le long de Γ est égale à la somme des intensités algébriques enlacées par Γ multipliée par μ0

\oint_\Gamma \vec B.\mathrm d \vec l = \mu_0 \left ( \sum_k \epsilon_k i_k \right )

  • si ik a le même sens que \vec n : εk = 1
  • si ik n'a pas le même sens que \vec n : εk = − 1
  • si ik n'est pas enlacé par Γ : εk = 0



Exemple

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Dans l'exemple ci-dessus, les intensités enlacées par Γ sont i₁,i₂ et i₃. i₄ n'intervient pas dans l'application du théorème de Gauss à Γ.

i₁ et i₂ sont orientées en concordance avec Γ, tandis que i₃ est dans le sens contraire. Dans ce cas, on a \oint_\Gamma \vec B.\mathrm d \vec l = \mu_0 (i_1 {\color{red}+} i_2 {\color{red}-} i_3)


[modifier] Démonstration (niveau 14)

Démonstration

Dans le cadre de la magnétostatique, \overrightarrow{\mathrm{rot}}( \vec B)=\mu_0 \vec j.

Soit Γ un contour fermé orienté sur lequel s'appuie une surface Σ orientée en concordance avec Γ. En notant Ie l'intensité algébrique enlacée par Γ:

\begin{align}
\oint_\Gamma \vec B.\mathrm d \vec l &= \iint_\Sigma \overrightarrow{\mathrm{rot}}( \vec B).\overrightarrow{\mathrm d^2S}\\
&=\mu_0 \iint_\Sigma \vec j.\overrightarrow{\mathrm d^2S}\\
&=\mu_0 I_e
\end{align}


Crystal Clear action back.png Symétries, lignes de champ