Courant électrique et champ magnétique

[Musique] bonjour alors je te propose dans cette séquence de revenir en détail sur le lien qui existe entre le courant électrique et le champ magnétique c'est un lien que tu connais bien puisqu'il est été mis en évidence pour la première fois en 1820 dans l'expérience de recherche qu'on a déjà pas mal étudié et que je reprends d'ailleurs ici schématiquement avec le courant et le champ magnétique que génère ce courant et le lien entre le courant électrique et le champ magnétique mais il apparaît ici sous forme mathématique avec la formule de bio et ça va qui n'est en fait rien d'autre que la traduction mathématique de l'expérience de architecte lorsque tu dois savoir d'un point de vue historique et bien c'est que cette formule de bio et ça va à l'époque n'était pas du tout maîtrisée et ceci pour la simple et bonne raison mais c'est qu'on ne savait pas ce qui était le courant électrique il a en fait salut attendre en pair à peu près un an plus tard pour commencer à comprendre la nature physique de ce terme de courant ici dans la formule de bio et ça va et on perd a apporté cette connaissance précisément dans son étude approfondie de l'expérience de c'est grâce au fait qu'il a clarifié ici la nature physique du courant qu'il a pu établir ce lien fondamental qui existe entre courants et champ magnétique et donc tu l'as compris dans cette séquence ce que je vais te proposer de faire et bien c'est de reparcourir le cheminement intellectuel qui a mené en paix à formuler ce lien fondamental entre courant électrique et champ magnétique alors reparcourir le cheminement intellectuel dentaire ne va pas être facile il faut savoir qu'en père était un savant tout à fait exceptionnel il était doué d'une capacité d'abstraction phénoménale incapacité d'abstraction qui lui jouait des tours d'ailleurs parce que elle avait tendance à le faire vivre dans son monde abstrait intérieur un monde qui était peu compatible avec le monde réel voilà causer pas mal de problèmes notamment en pair était d'une distraction véritablement maladie selon certains historiens ce serait ampères avec un autre savon français du nom de Henri Poincaré qui serait à l'origine du concept de savon fou de savon distrait qu'on retrouve notamment en bande dessinée et ça c'est dès le 19e siècle on a trouvé ici un auteur de bande dessinée qui était inspiré par Ampère et Poincaré pour les aventures du savon cosinus c'est un savon qu'il arrive une multitude de péripéties en raison notamment de sa distraction et ça a continué bien sûr au 20e siècle avec R&G notamment ici et le professeur cyclone dans les aventures de Tintin et les Cigares du pharaon si tu connais pas belle je t'invite à aller y jeter un coup d'œil c'est vraiment sympa voilà tout ça pour dire que Ampère était un savant hors norme ce que je vais symboliser ici en reprenant un exemple de notes manuscrite d'Ampère et effectivement sur cette page on voit ici que en une demi-page Ampère c'est le grand d'écart entre le monde réel d'une expérience de physique et le monde abstrait mathématique ici on voit des choses assez élaborées avec de la trigonométrie mais les du calcul différentiel et intégral pour l'époque c'était vraiment des maths de haut vol selon les historiens des sciences en pair est un des tout grands derniers grands savants universel de l'histoire de l'humanité il était capable de travailler aussi bien dans le domaine de la physique que de la chimie ou encore des mathématiques et même de la philosophie voilà donc si je te montre ça c'est aussi pour te prévenir que je ne vais pas repasser par chacune des étapes par lesquelles on perd est passé ça serait inutilement long et compliqué ce que je vais te proposer ici c'est une synthèse de du cheminement dans père une synthèse qui sera réduite au minimum et qui te permettra de véritablement comprendre les bases du magnétisme cette séquence est vraiment importante et les longues je te conseille d'essayer d'être attentif jusqu'au bout si tu ne l'es pas n'hésite pas à faire une interruption un message vraiment ça vaut vraiment la peine pour comprendre les fondements de la théorie moderne d'humanité alors voilà je vais reparcourir la démarche dentaire et pour ça je te propose de commencer ici avec sa première contribution qui est la règle de la main droite qui nous dit simplement que le champ magnétique s'inscrit dans le sens de des doigts de la main droite quand on est repli comme ça avec le pouce dans le sens du courant voilà alors ce sont ça le sens indiqué par les petites flèches ici si je me place ici sur cette ligne de champ par exemple et bien je sais que le champ va aller comme ceci dans cette direction là voilà c'est ça qui indique ce petit vecteur 1 ce petit vecteur unitaire ici dans la formule de bio et ça va et ça et bien ça pose déjà un problème conceptuel on l'a déjà vu si je place un monopole magnétique là monopole magnétique positive c'est un pôle Nord mais il va subir une force dans le sens du champ magnétique et cette force bah il va la subir tout au long de la ligne de champ ici c'est à dire que si j'embarque ce petit monopole dans un petit train dont les rails s'y suivent la ligne de champ et bien là ce petit train va être tiré par la force déficit tout au long de la ligne de champ sans jamais s'arrêter même si j'ai des frottements ce qui sera toujours le cas et c'est pour ce petit train et bien il va le tourner indéfiniment et il est clair que cette configuration de force semble donc bien violer le principe de conservation de l'énergie comme on l'avait déjà vu avec l'exemple du ventilateur dans une séquence précédente voilà gros problème cette force cette configuration de force ici semble violer le principe de conservation de l'énergie ce que je te propose ici c'est de regarder ça au regard de la troisième loi de Newton alors la troisième loi de Newton tu la connais peut-être déjà c'est la loi qui dit que deux corps matériels en interaction mais sont toujours en interaction au travers de deux forces opposées à la force que subit la particularité en raison de la présence de la particule 2 c'est la force F12 ici est égal à l'opposé de la force que reçoit la particule 2 en raison de la présence de la particule 1 c'est la force F2 F12 également F21 c'est la troisième loi de Newton et effectivement on voit que ceci n'est pas vérifié ici j'ai deux corps en interaction le fil conducteur ici et le Monop magnétique mais je ne vois une force ici que sur le monopole magnétique tout se passe comme si je n'avais pas la force et sans deux comme s'il n'y avait pas cette réciprocité de l'interaction entre ces deux objets donc voilà c'est ça que j'aurais réussi l'équivalent de ça c'est comme si je n'avais pas la force ici je n'ai qu'une force et ça bien sûr ça viole le principe de conservation de l'énergie pour me rendre compte il suffit de coller si une petite tige je mets un petit peu de colle là je colle là la tige et donc maintenant un objet qui subit une force ici vers la droite si je le laisse libre de bouger ben il va forcément acquérir de l'énergie de l'énergie cinétique à partir de rien ça serait trop beau si ça fonctionnait comme ça malheureusement c'est pas comme ça notre monde est soumis aux principes de conservation de l'énergie donc voilà tu vois que le troisième la troisième loi de Newton est en lien intime avec le principe de conservation de l'énergie et si on viole le principe de conservation d'énergie ici c'est précisément parce qu'on obéit pas dans ce système d'interaction de deux objets ici on obéit pas la troisième loi de Newton alors tu vas me dire ça serait simple il suffit d'installer sur le fil ici une force opposée - FSI je peux l'avoir là de façon à ce que ces deux forces opposées obéissent au principe à la troisième loi Newton mais ça ça marche pas non plus parce que si je relis ces deux objets qui a un petit bâtonnet de nouveau ce petit bâtonnet va tourner mon imagine que le fil est suffisamment souple ici ce qui est le cas de la plupart des fils électriques il va être remporté dans ce sens là la charge magnétique ici va tourner dans l'autre sens et on va avoir un système comme ceci si je regarde du haut comme ceci le fil va se déformer pour tourner ici autour du monopole voilà et là aussi ça va tourner indéfiniment on va aussi pouvoir accumuler de l'énergie comme ça si le fil était rigide ça viendrait au même c'est comme quand la charge était dans le petit train là il n'y a rien qui va l'empêcher de tourner ici autour de la tige on retrouve ce problème de conservation d'énergie et si c'est le cas et bien c'est tout simplement parce que ceci même si j'ai deux forces opposées n'obéit pas à la troisième loi de Newton ce qu'on oublie souvent de dire avec la troisième loi de Newton mais c'est que les deux forces opposées ici doivent être sur la même droite support c'est ce que je vais représenter ici la droite pointille ici et la droite qui supporte les deux forces opposées et ça ça doit être le cas on voit que si ce n'est pas le cas si je n'ai pas les deux mêmes droites support des forces et bien je ne vérifie pas le principe de conservation de l'énergie et donc ça serait le cas aussi même si j'avais cette force au moins efficiée on voit qu'il y a toujours un problème avec l'interaction magnétique alors ce que je te propose de faire maintenant c'est d'analyser ce qu'il en est avec l'interaction électrique et la loi de force électrique de Coulomb qui traduit en fait l'interaction entre deux charges électriques et un simple coup d'oeil sur ce schéma montre que que la force électrique obéit à la troisième loi Newton est-ce que je te propose de voir c'est pourquoi pourquoi est-ce que la force électrique obéit à la troisième loi Newton tu vas voir que ce sera intéressant pour bien comprendre le cheminement dentaire il faut comprendre ça alors voilà je vais reprendre ici les raisons pour lesquelles cette charge Q1 est en interaction avec la charge Q2 si la charge Q1 est en interaction avec la charge Q2 mais c'est parce que la charge Q1 générant champ c'est le champ E1 si proportionnel c'est un champ radial comme l'indique ici le vecteur unitaire et donc quand je vais mettre la charge Q2 à proximité de la charge Q1 et je viens la plonger dans ce champ E1 voilà qui est fait et donc forcément elle va subir une force puisqu'on sait une charge électrique et sensible aux champs électriques la force qu'elle subisse rassemblement donné dans le produit de plus de avec E1 c'est la force et le 2 que celui la particule 2 en raison de la présence de la particule 1 voilà c'est très simple on a donc une force radiale puisque le champ est lui-même radial il n'y a pas de mystère là-dessus et bien sûr la réciprocité que j'ai pourquoi est-ce que Q1 subit lui elle aussi une force opposée d'ailleurs et bien c'est tout simplement parce que il y a effectivement réciprocité je peux voir la charge Q1 comme génératrice d'un champ électrique dans lequel se trouve la charge Q2 mais elle peut aussi voir la charge Q1 comme étant plongée dans le champ de la charge Q2 la charge Q2 génère forcément un champ électrique que je mets en évidence maintenant c'est le champ E2 proportionnelle à Q2 et pour avoir la charge la force sur la charge Q1 ici je vais simplement multiplier par E2 et à ce moment là j'aurai le produit Q1 Q2 exactement comme je l'avais tout à l'heure pour la force F21 j'aurais donc bien des forces de même modules et de direction opposée puisque la direction radiale pour le chant le 2 c'est bien cette direction là quand je suis ici sur la charge Q2 voilà c'est assez naturel on voit effectivement que l'interaction électrique obéit bien ici à la troisième loi de Newton et la raison profonde de ceci et bien c'est la réciprocité c'est parce que une charge électrique génère un champ électrique mais une charge électrique est aussi sensible aux champs électriques c'est elle qui subit la force électrique c'est ce qu'on va donc analyser maintenant avec l'interaction magnétique on va comparer cette situation ou toute semble bien clair à la situation ici de l'interaction magnétique et je te laisse regarder la différence qu'est-ce qui te frappe en premier voilà peut-être qu'une des premières choses qui te frappe c'est le fait que ici on a eu des forces qui sont radiales et qui obéissent donc à l'idée d'avoir une même droite par lesquelles passent donc ces deux forces tandis qu'ici on a pas on est bien d'accord que la force n'est pas radiale si je place ici le rayon qui émane du courant ça ça serait la direction radiale on voit que la force au contraire elle est perpendiculaire à cette direction donc ça c'est déjà une direct une différence importante une autre différence bien sûr qui est peut-être encore plus fondamentale c'est le fait que je n'ai absolument pas réciprocité ici j'ai deux objets de nature différente la réciprocité de l'interaction entre clients et Q2 ici mais elle est due au fait qu'il s'agit des objets de même nature j'ai une charge électrique ici j'ai une charge électrique là ici c'est pas le cas du tout j'ai un courant ici et j'ai un monopole magnétique ici il n'est donc pas si étonnant ici qu'on ne retrouve pas la troisième loi Newton on n'a pas vraiment une réciprocité je pourrais tenter de la trouver en disant ben oui quand même ce monopole magnétique il génère un champ magnétique exactement comme la charge du 2 ici génère un champ électrique sur Q1 mais ici ce monopole génère un champ magnétique sur le courant je peux le représenter ce champ magnétique voilà c'est le champ magnétique de Coulomb bien sûr même si c'est la loi de force magnétique de Colon en 1 sur R carré qu'on retrouve bien sûr voilà mais c'est pas très convaincant bien sûr puisque ce courant n'est pas un objet magnétique je n'ai pas de monopole magnétique ici pourquoi est-ce qu'il serait sensible à ce champ magnétique alors que c'est les monopoles magnétiques qui sont sensibles bref on voit que la question reste totale et tu peux imaginer que le monde scientifique était en questionnement face à cette situation il y a beaucoup de scientifiques qui se posaient la question de savoir ce qui était réellement à l'oeuvre dans cette interaction magnétique ici voilà et un des scientifiques à avoir fait une première proposition et bien c'est Jean-Baptiste biolum celui de la formule de bio et sabar qu'on retrouve donc ici son explication passe par ce petit schéma ici sur lequel je reviendrai dans quelques minutes je vais d'abord ici retracer le contexte historique comme je te disais dans l'introduction la notion de courant électrique n'existait pas à l'époque on ne savait pas ce que c'était je vais donc supprimer ici cette flèche qui indique la notion de courant le i ici va juste désigner en fait l'intensité du choc électrique et je reprends ici le terme utilisé par heure pour dire ce qui se produit quand j'établi le contact ici avec la pile de Vinca ce qui se passe quand j'établit le contact et bien là c'est un choc électrique un choc électrique dont on ne connaît pas la nature en fait voilà on sait que c'est quelque chose qui peut avoir une plus ou moins grande intensité et voilà il est représenté ici par un éclair et l'intensité parce qu'il y a alors je vais mettre i avec l'éclair en indice ici pour bien dire que le i dans l'esprit de bio de saveurs et de se dire représentait en fait l'intensité d'un choc électrique dont on ne connaissait pas la nature et je vais l'écrire ici aussi pour bien retracer le contexte historique quand je dis qu'on ne maîtrisait pas la loi de bio ça va mais c'est ça que ça veut dire on ne maîtrisait pas ce terme-là on ne savait pas ce que ça voulait dire ce facteur i l'intensité du choc électrique alors voilà l'explication de bio belle passe par une transformation de la matière pour oublier lorsqu'il y a un choc électrique dans le fil ici la matière se transforme les particules de matière qu'on appelait molécule à l'époque la notion d'atome et de molécules comme étant des assemblages d'atomes n'existaient pas à l'époque la matière était faite de petites parcelles de matière qu'on appelait molécule on ne savait pas bien ce qui se passe donc voilà j'ai représenté ici une coupe de ce conducteur ce seront en fait ici ce cercle représente cette coupe si je coupe un cylindre mais je vais voir un site un cercle simplement et la matière ben elle est constituée ici de molécules entre guillemets un molécule au sens du XIXe siècle voilà ces molécules alors là j'en ai beaucoup représenté on verra pas grand chose je vais en conserver juste quatre celle qui apparaissent ici au niveau des flèches indiquées ici sur le schéma de bio voilà donc je regarde jusqu'à cette petite particule de matière cette molécule comme on l'appelait à l'époque et bien va se polariser en un dipôle magnétique sous les faits de la décharge électrique du choc électrique le choc électrique a lieu et hop c'est molécules se polarise en dipôle magnétique pôle Nord pôle Sud tous dans le même sens indiqué par les flèches ici du schéma de bio voilà et donc voilà j'ai un dipôle qui va apparaître alors forcément j'ai les lignes de champs qui vont passer du Pôle Nord au pôle sud on peut point ici et je vais donc faire apparaître un champ magnétique dans l'environnement ici de ce fil métallique qui subit le choc électrique ça c'est l'explication de bio alors si tu as pas bien compris ça je vais le montrer ici avec une loupe voici le conducteur je le représente creux ici pour pouvoir représenter le choc électrique d'une manière ou d'une autre ici il va y avoir une petite molécule de matière qui va subir ce choc électrique et qui sous cet effet sous l'effet du choc électrique elle va se polariser j'ai donc des lignes de champ qui se forment ici du nord au sud je peux dessiner une grande ligne de champ ici qui passe par l'aiguille de la boussole qui va donc tourner dans le sens indiqué par cette ligne de champ et ça tu l'auras ici tout au long du pourtour de ce fil conducteur de se film métallique et donc voilà tu vas voir que l'aiguille de la boussole va se placer comme ceci le long d'un cercle qui va entouré le fil conducteur voilà ça c'est l'explication de bio une explication qui n'est pas très convaincante et qui n'a certainement pas convaincu en paix on a une des raisons de ça et c'est que on n'a pas pouvoir régler le problème de la troisième loi de Newton effectivement le champ est ici ben ce champ ben voilà je peux le représenter ici au niveau du conducteur il est vu de plus près ici en couple j'ai un champ dans ce conducteur le voilà et là qu'est-ce que je dois m'attendre à avoir c'est un champ magnétique qui agit sur autant de charges positives que de charges négatives mais il est clair que la force exercée sur ce fil elle va autant dans un sens que dans l'autre la force totale est nulle parce que j'ai autant de charges positives que négatives le fil est neutre du point de vue magnétique il subit donc pas de force et je suis donc toujours devant le problème ici d'une force unique qui viole le principe de conservation de l'énergie voilà et c'est là bien sûr que Ampère va rentrer en jeu en paix rentrant en scène avec une proposition qui est reprise ici un de ces notes manuscrites une proposition dans laquelle il décrit ici le fil conducteur le fil conducteur qui représentait horizontalement ici selon moi comme celui qui est suivant au moyen une crise qui veut dire selon en paix puisque c'est lui qui écrit donc voilà selon Ampère voici un fil qui génère un champ magnétique et selon Monsieur billot ici voilà un fil comment il apparaît avec les petites flèches ici qui sont transversales qui sont perpendiculaires à l'axe du fil et ces petites flèches désignent bien sûr les petits dipôles qui sont là qui sont bien transverses perpendiculaires à l'axe du fil ok alors que tu vois que selon lui ce qui se produit dans un film métallique qui génère un champ magnétique mais on voit que c'est quelque chose de longitudinal qui se déplace ici le long de l'axe de du film métallique alors qu'est-ce que c'est que ces petites flèches horizontales et bien elle montre tout simplement la notion de courant c'est là que on perd introduit cette notion de courant de flux ici qui passe dans ce film métallique voilà donc on va pouvoir le rétablir ici aussi le ici des représente tout simplement ce flux aussi le représenter ici voilà donc j'ai ici le flux quelque chose qui bouge le long du fil voilà alors qu'est-ce que c'est qui bouge on peut se poser la question baisse selon en père c'était ce qu'il appelait à un courant moléculaire il imaginez que dans le fil conducteur là on avait des petites particules de matière qui était capable de bouger et donc le film métallique ici vu comme un conducteur il permet de conduire ces petites particules et ces petites particules trouver leur origine dans la pile de Volta ce sont des particules d'électricité voilà qu'on retrouve ici et qui peuvent être libérés quand on relie si l'épaule de la pile de Volta avec des films métalliques dont la tige métalliques ici une fois que c'est fait une fois que le contact est établi et bien les particules peuvent passer d'un pôle à l'autre de la pile de Volta voilà et il me semble qu'elles sont en route elles génèrent un champ magnétique voilà donc ça c'est bien sûr si maintenant j'ouvre et si le contact le courant s'arrête et bien sûr la ligne de champ disparaît voilà alors tu vas me dire que ce que ça apporte ça ça permet juste d'appeler autrement le choc électrique voilà pour bio et ça va arriver ce qui se produit dans un conducteur c'est un choc électrique voilà on donne juste un autre nom à la notion de choc électrique mais en fait c'est pas vrai on perd est allé beaucoup plus loin il a abandonné en fait ici l'idée de la polarisation de la matière que proposait bio il s'est passé en fait totalement de la notion de monopole et c'est ce qu'on va voir maintenant s'il est arrivé à faire ça c'est parce qu'il avait une liberté d'esprit une profondeur d'analyse une liberté d'esprit de surtout un qui a fait qu'il a pu faire abstraction de toute la théorie du magnétisme qui était construite depuis le 13e siècle avec Pierre de Maricourt et ses ménopoles il a fait abstraction de ça avec Gilbert et William Gilbert et toute sa théorie notamment sur le magnétisme terrestre il a laissé tomber tout ça la loi d'interaction de force magnétique de Coulomb aussi il en a fait abstraction pour se retrouver totalement libre je le représente ici comme un petit enfant qui n'a aucun a priori un petit enfant qui a jeune qui a rajeuni de 600 ans puisqu'il a fait abstraction de 600 ans de développement de la théorie du magnétisme et donc voilà il a pu comme ça mais se débarrasser de cette notion de monopole magnétique et voilà je vais le faire disparaître également et ce qu'il propose ce n'est rien moins que de dire que c'est le courant électrique qui est responsable du champ magnétique avec earstate le choc électrique apparaissait jusqu'a comme un intermédiaire qui faisait apparaître des monopoles magnétiques pour justifier l'existence du champ magnétique et bien ça c'est fini selon Ampère c'est le courant même qui directement provoque le champ magnétique la source de champ magnétique ce ne sont pas des monopoles c'est le courant électrique qui génère le champ magnétique c'est considérable c'est considérable comme changement maintenant à partir de maintenant tu peux voir ici la formule de bio et ça va comme exprimant l'origine du champ magnétique le initi c'est véritablement l'origine du champ magnétique alors voilà tu pourrais te dire c'est bien beau de dire ça mais à quoi ça lui a servi et bien on va le voir cette proposition lui a permis de tracer un parallèle très proche avec la théorie de l'électricité que je vais reprendre ici la situation que je reprends ici donc c'est une charge qui joue le même rôle que le courant ici la charge génère un champ électrique dans l'espace exactement comme le courant génère un champ magnétique dans l'espace et maintenant quand est-il de la force qui va résulter de ce champ et de ce champ là la force elle va agir sur une charge électrique on est d'accord que c'est la charge électrique qui génère le champ électrique mais c'est aussi la charge électrique qui subit la force électrique qui est sensible au chaud c'est ce que je représente ici ça c'est la force électrique qui est exercée sur cette charge qu'une plongée dans le chantier là OK et donc en paix va proposer ça il a laissé tomber la notion de charge magnétique ben il va être cohérent avec lui-même on a encore ici un monopole magnétique dans cette représentation si dit que les monopoles magnétiques ne sont pas nécessaires pour générer le champ magnétique ce qu'il va dire c'est que les monopoles magnétiques ne sont pas non plus nécessaires pour observer la force magnétique il va être cohérent avec lui-même il va calquer ce qui se produit ici dans la théorie d'électricité si c'est le courant électrique qui génère le champ magnétique et bien ce sera aussi le courant électrique qui sera sensible aux champs magnétique exactement comme une charge génère un champ électrique et une charge est aussi sensible aux champs électriques pour faire apparaître la force et donc voilà il va tout simplement transformer ce monopole magnétique en un courant il va les changer avec un courant et dans son esprit c'est ça qui va se produire le courant génère le champ magnétique mais c'est aussi courant qui subit le champ magnétique sous forme de force voilà et en faisant ça et bien il va rétablir la réciprocité de l'interaction l'interaction qu'on a donc au niveau de l'interaction électrique on va retrouver ici cette réciprocité alors voilà je plonge ici un courant dans un champ magnétique donc on perd Satan a trouvé une force et cette force il espère bien qu'elle soit de nature radiale pourquoi parce que il pense à la troisième loi de Newton si elle est pas radiale on va pas arriver à la troisième loi Newton donc voilà il espère trouver une force radiale je n'avais un point d'interrogation parce que tout ceci c'était à l'origine des simples spéculations intellectuelle de la part d'Ampère il fallait encore les vérifier sur le plan expérimental voilà et qu'est-ce qu'il en est maintenant de cette fameuse réciprocité puisque j'ai les mêmes objets physiques celui qui génère le champ c'est celui-là celui qui est sensible aux champs c'est celui là c'est un courant dans les deux cas exactement comme ici et précisément gérer si profité parce qu'il s'agit des objets de même nature je sais que la charge électrique génère le champ électrique mais je sais aussi que la charge électrique est sensible au champ électrique pour subir la force mais c'est vrai aussi de cette charge-là bien sûr cette charge-là elle va subir le champ électrique de cette charge-là et ce champ là il est opposé à celui-là bien sûr puisque j'ai pris des charges de même valeur donc voilà je vais mettre Q fois - e ici pour obtenir la force opposée c'est la fameuse réciprocité des interactions qui est nécessaire pour retrouver la troisième loi de Newton voilà et donc c'est ce qui espérait ici bien sûr que ce courant génère un champ magnétique exactement comme cette charge génère le champ magnétique moins e ici ce courant génère un champ magnétique que je viens de représenter alors ben excuse-moi je me suis trompé tu vois que le champ va vers le courant va vers le bas ici si j'ai choisi ça c'est juste un peu un hasard c'est parce qu'un courant est un objet qui est orienté c'est pour insister là que je peux très bien représenter un courant dans un sens ou dans l'autre voilà alors tu es d'accord que ici j'ai choisi un champ magnétique qui va par là et tu vois que ça ne correspond pas à mon pouce dans le sens du courant il faut faire attention je mets le pouce dans le sens du courant et tu vois que le champ magnétique doit tourner dans l'autre sens que je vais faire tout de suite maintenant c'est correct et qu'est-ce que je vois mais je vois que le courant initialiste ici maintenant il est plongé dans le champ magnétique de ce deuxième courant que j'ai mis là ce deuxième courant ben il joue le rôle de la charge qu'il a qui génère effectivement un champ le voilà dans lequel le courant ici est plongé voilà le champ dans lequel il est plongé et bien sûr je m'attends à trouver une force donc sur ce courant puisque un courant dans un champ magnétique subit une force ce courant dans ce champ magnétique va subir une force et scampère se disait bien sûr mais c'est qu'il espérait trouver une force opposée à celle-ci de manière à satisfaire la troisième loi de Newton j'ai deux forces opposées qui sont sur la même droite support parce que j'ai des forces radiales voilà avec ça il retrouve la même situation qu'en électricité alors voilà puisque ici on a une certaine complexité ici pour être sûr que tu as bien compris je vais mettre ici un observateur du haut qui va nous raconter ce qu'il voit ce petit observateur sympathique va nous dire ce qu'il voit il voit un courant qui vient vers lui un courant qui s'éloigne de lui et voilà ce courant-là rentre dans le plan de camp celui-ci on ressort ce courant aussi génère la ligne de champ qui est ici dans la règle de la main droite cette ligne de change et choisissez le qui passe par le cours c'est une des lignes de champs aussi celle qui passe par le courant est là ça représente cette ligne de champs si sur ce schéma ce courant là est génère aussi du champ au même titre que celui-là je prends l'arrivée la main droite je mets le pouce dans ce sens là je vois que mes doigts tournent par là c'est la ligne de chanquette ici je vois bien ah pardon j'ai oublié de représenter le champ magnétique correspondant à cette ligne de chance sur ce cours et donc j'ai bien une force forcément c'est la force qui est ici que en paix espérer voir radial je la représente donc radia maintenant je lui représenter excuse-moi maintenant que j'ai représenté le champ sur ce courant là qui est généré par ce courant si et là je mets mes doigts dans ce sens là je vois que la ligne de chant tombe dans ce sens là j'ai donc un champ magnétique et là comme je le disais en paix espérait trouver la force opposée moins F qu'on voit ici voilà ça c'est ce qui était anticipé par Ampère alors tu peux imaginer qu'il était anxieux de vérifier que ça marchait bien sur le plan expérimental il a tout de suite fait il a tout de suite mis en oeuvre une expérience qui lui a permis de vérifier ça alors je reprends cette expérience ici qui était refaite par mes collègues de l'Université de Liège c'est présent sur leur site vidéo comme tu peux le voir ici voilà si tu veux voir la séquence entière n'hésite pas à aller sur ce site ici bien sûr ici je n'en ai pris qu'un mixer un extrait voilà on voit deux fils conducteurs ici il y en a un qui est relié au pôle positif d'une source de tension l'autre au pôle négatif se fil bleu ici va au pôle négatif d'une source de tension voilà et le fil ici mais il est fermé sur lui-même dans le bas on va le voir après avec un travelling vers le bas on verra ça tout de suite ce qui veut dire que le courant est allé dans un sens et puis remonter dans l'eau j'ai donc bien une configuration de courant opposée avec un courant qui monte et le courant qui descend exactement comme ici voilà je vais mettre la vidéo en route et on va visiter ce qui se passe ici en bas voilà et là je vois effectivement qu'il y a une petite soudure ici qui montre que le courant qui descend aussi va remonter de l'autre côté d'accord donc voilà maintenant on va voir l'opérateur ici tu vois il y avait sa main ici il va ici tout simplement tourner ce bouton pour augmenter ou diminuer la tension qui passe qui est au borne ici de ce fil conducteur et donc ça va augmenter le courant ici qui passe dans ces deux fils de gauche alors regarde bien parce que les forces qui vont s'exercer ici comme c'est proposé ici sur le plan théorique mais on va voir qu'elles vont écarter les fils ici mais pas de tellement d'accord donc voilà l'opérateur va venir tourner le bouton ici et tu vas voir les fils qui vont s'écarter en raison des forces qui sont représentées ici veulent faire une deuxième fois regarde bien les filles vont de nouveau s'écarter comme ces proposés ici et donc voilà ça a marché en paix a pu vérifier que tout ce qu'il avait prévu ici sur un plan purement conceptuel notamment en faisant ce parallèle avec l'électricité et l'exigence de la troisième loi de Newton on voit que ça marche inutile de dire que la proposition bio elle était bonne à mettre à la poubelle ce qui a peut-être Saché bio ceci est une interprétation tout à fait libre de ma part je ne sais pas du tout ce qu'il en est mais si j'étais inspiré par cette réaction ben c'est parce que je suis tombé sur cette photo ici sur Internet c'est une photo enfin un ancêtre de la photo de ce qu'on appelle un Daguerotype qui a été fait donc de bio ceci est Jean-Baptiste billot à l'âge d'à peu près 80 ans on voit c'est vrai qu'il n'est pas l'air très commode on dirait surtout ici qu'il attend en paix retournant quand il nous regarde comme ceci on peut imaginer qu'il regardait en paire on lui disant tu as proposé quelque chose là qui est peut-être bien sur le plan conceptuel mais est-ce que c'est vraiment réel est-ce que c'est vraiment ça qui a lieu je te mets toujours au défi de vérifier un d'expliquer avec tes histoires de courant comment fonctionne un aimant comment est-ce qu'un aimant est capable de générer un champ magnétique en l'absence de monopole est-ce qu'il y a réellement ici des courants dans un aimant est-ce que puisque le champ magnétique est dû à des courants faut reconnaître que c'était difficile et c'est une des raisons pour lesquelles on fait en paix a eu beaucoup d'oppositions des bus on ne croyait pas à ce qui racontait mais voilà en pair était un esprit libre qui avait une profondeur d'analyse une profondeur d'esprit tout à fait remarquable il ne sait pas laisser démonter par ce défi les voilà la solution qui propose je prolonge ici sa petite note avec le fil conducteur suivi de l'aimant pour en perdre un aimant c'est ceci on voit les mangues ici et on voit qu'il met les petites flèches qui sont ici qui désignent des courants rappelle-toi ceci est un courant et ceci c'est un courant un courant qui est transversé alors que pour bio l'un aimant c'est quelque chose de classique c'est constitué de petits dipôle rappelle-toi c'est ce que Pierre de marie-court avait proposé d'être XIIIe siècle j'ai des petits dipôles ici qui constituent qui sont tous alignés de la même manière sur Nord-Sud Nord-Sud Nord pour former un aimant au sud Nord comme les manquait là donc voilà ceci c'est forcément la représentation de tout à l'heure un des petits dipôle transverses qui expliquent ce qui se passe selon bio dans un fil électrique on a vu que c'était pas convaincant mais c'est surtout étonnant c'est la proposition d'Ampère ici avec des courants comment est-ce qu'il peut y avoir un courant dans un aimant alors qu'il y a pas de pile de Volta il y a pas de source de particules il n'y a pas de source de courant moléculaire que on perd proposé voilà on arrive à peu près au bout de cette exposé je vais juste ici mais justement avoir une vision un peu moderne de la proposition d'Ampère on sait bien qu'il a eu raison en paix on sait bien que ce courant moléculaire quelque part mais cacher ce qu'on appelle un courant électrique actuellement et un courant électrique actuellement mais on l'explique par la nature de ce qu'est un conducteur un conducteur c'est un matériau qui est fait donc de d'atomes ces atomes ont la particularité de donner un électron à la matrice cristalline qu'il forme donc voilà ces atomes qui sont neutres au départ elles deviennent des ions positifs parce qu'ils ont chacun perdu un électron ces électrons il se fait qu'ils sont libres on a un nuage d'électrons libre ici un nuage d'électrons libre qui peut bouger on a vu ça dans théorie de l'électricité avec la loi d'Ohm notamment si j'applique une différence de potentiel ici et bien ces petits électrons peuvent se déplacer en ce qui concerne le champ électrique qu'est-ce qui se passe au niveau électrique dans l'environnement d'un fil mais j'ai autant de charges positives que négatives les charges positives que sont les ions ici généralement champ mais qui s'éloignent des charges positives c'est toujours comme ça pour une charge positive les charges négatives elles génèrent un champ qui va vers ces charges négatives de chaque côté du fil c'est ça que j'aurai mais bien sûr puisque j'ai autant de charges négatives que de charges positives c'est deux chances sont tout à fait égaux mais opposées et quand on va les semer ben on va obtenir tout simplement pas de champ le champ est nul un fil qui conduit l'électricité est un objet qui est neutre électriquement voilà par contre quand on va établir le courant voilà le courant qui est là belle les lignes de champ vont apparaître le champ magnétique va apparaître autour du courant c'est la proposition d'Ampère et en faisant ça en père fait une proposition très audacieuse parce qu'il dit tout simplement que ce qu'on croyait avant que ce qu'on croyait avant on croyait qu'un monopole magnétique était responsable du champ magnétique la source de champ magnétique c'était des monopoles magnétiques et bien en père dit non ce ne sont pas des monopoles magnétiques ce qui génère le champ magnétique ici et bien ce sont simplement déchargés électriques en mouvement et c'est pourquoi j'ajoute ici le vecteur vitesse voilà monopole magnétique n'existe pas c'est la charge en mouvement qui génère le champ magnétique voyons ce qu'il en est maintenant pour la force électrique comment interpréter la force magnétique pardon comment interpréter l'origine de la force magnétique on a l'origine du champ magnétique mais pas de la force magnétique alors pour ça je reprends mon expérience et je vais analyser ce qui se passe ici pour obtenir cette force d'où vient cette force voilà alors pour ça je vais mettre en observateur ici je vais le munir de lunettes particulières qui lui permettent de voir à lécher le microscopique ici voilà il a l'air de trouver ça bien il trouve ça sûrement intéressant voilà ce qu'il voit et j'oublie de dire que les lunettes lui permettent aussi de voir le champ magnétique qui vient vers lui tu es d'accord c'est le chant du à ce courant les lignes de champ magnétique viennent vers lui donc voilà ce qu'il voit et là il voit des charges des électrons qui bougent vers le haut voilà ils sont représentés ici vers le haut puisque le courant va vers le haut j'ai oublié de dire que je considère les électrons comme étant de charges positives comme c'est souvent sinon ça devient compliqué pour donner le signe du courant on a fait ça avec la loi d'obe voilà je simplifie les choses ici donc voilà les électrons montent parce que le courant monte voilà et que ce qu'on observe on voit ici sur la droite ici du chien de l'observateur on voit une force quelle est l'origine de cette force l'origine de cette force mais on doit la trouver bien sûr dans ce qui est responsable de cette force qui est responsable de cette force mais c'est forcément les électrons qui bougent ici s'il bouge pas cette force disparaît parce que si il bouge pas il n'y a pas de courant s'il y a pas de courant il y a pas de il y a pas de force bien sûr c'est le courant qui subit la force magnétique et donc voilà puisque la force est due au mouvement mais forcément cette force trouve son origine dans les électrons eux-mêmes dès qu'un électron bouge dans un champ magnétique qui va subir une force et tous ces électrons donc tendance à tirer le fil ici vers la droite et c'est pourquoi on a une force résultante ici vers la droite c'est pourquoi l'expérience fonctionne très bien tu l'as vu sur la vidéo quand on met le courant les fils s'écartent quand les courants sont opposés et donc voilà que ce que on perd a découvert là mais il a découvert la nature fondamentale de la force magnétique la force magnétique n'a pas lieu sur des monopoles magnétiques mais la lune sur des charges électriques en mouvement c'est la charge électrique en mouvement qui est responsable du champ magnétique et c'est la charge électrique en mouvement qui sera sensible au champ magnétique dans la mesure où c'est elle qui subira la bizarre c'est que cette force n'est plus dans le sens du champ comme tu peux le voir ici elle est plus dans le sens du champ parce que c'est une force radiale alors que le chant lui rappelle toi il est transverse comme on le voit ici donc voilà on voit qu'il y a toute une complexité là-dedans c'est donc ce qu'on appelle ici l'électrodynamique c'est le terme cas donné André marie-ampère à son approche théorique son approche théorique c'est de l'électrodynamique parce qu'effectivement on a déchargé électrique qui subissent des forces qui sont en vitesse on a un système complexe ici voilà l'électrodynamique que on peut symboliser ici c'est une théorie très compliquée qu'en général on étudie plus il y a plein de choses ici qui peut être revues de manière plus moderne voilà mais ce qu'on appelle actuellement plutôt l'électromagnétisme on utiliserament le mot électronique on va plutôt utiliser l'électromagnétisme pour bien insister sur le fait que ce sont des charges électriques qui sont à l'origine du magnétisme qui sont aussi à l'origine du champ électrique bien sûr et tu comprends bien maintenant pourquoi champ électrique et champ magnétique sont indissociables c'est parce que la source des deux champs et bien ce sont les charges électriques voilà c'est l'électromagnétisme qui est né avec cette proposition d'Ampère en père et l'initiateur de la théorie de l'électromagnétisme voilà je vais terminer ici en mettant en évidence interne inventé par Ampère c'est la notion de courant qu'on utilise toujours actuellement on parle de courant électrique voilà c'est lui qui a inventé ce terme tout simplement parce qu'il a découvert le courant dans son étude de l'expérience de leur tête voilà et c'est pas pour rien bien sûr qu'on a donné son nom à l'unité du courant électrique qu'on appelle donc l'ampère ceci est un dispositif qu'on appelle l'ampèremètre qui permet de mesurer des courants électriques voilà c'est ici donc se termine cette petite séquence je dis petite mais longue désolé elle est pas petite c'est ICI que ça se termine voilà je vais résumer l'essentiel de ce que tu as appris dans cette séquence vraiment l'essentiel de l'essentiel c'est que le courant génère le champ magnétique la source de champ magnétique c'est le courant c'est le courant qui apparaît ici au même titre que la charge électrique est la source de champ électrique comme l'indique la loi de cool la formule de bio et saveur ici doit être prise de la même manière que la loi de cool on ce qui génère le champ électrique c'est la charge ce qui génère le courant le champ magnétique c'est le courant voilà donc ça c'est la première chose qu'on a apprise deuxième chose qu'on a apprise mais c'est la nature de la force magnétique dans le cas de l'électricité mais c'est juste la force qui est donnée par le produit de la charge avec le champ dans le cas du magnétisme et bien on sait que c'est le courant électrique qui subit la force magnétique exactement comme la charge électrique génère le champ et subit le champ ici le courant électrique génère le champ et le courant électrique subit le champ sous forme de force on devrait encore répondre ici à cette loi de force ici c'est super simple la force est donnée par Q fois e la force F ici ici on devine bien que ce sera plus compliqué c'est pourquoi je mets encore un point d'interrogation il y a une loi de force là qui a été formulée par Ampère qu'on ne va encore devoir découvrir et bien sûr on va aussi étudier ici la proposition d'Ampère à la nature d'un aimant ainsi paraît bien mystérieuse puisque en paix propose qui des courants dans un aimant pour remplacer le Pôle Nord ici et le Pôle Sud il y a des courants ces mystérieux tu es d'accord je te propose de me dire découvrir ça dans la séquence suivante qui je te le promets sera bien plus courte voilà je te dis donc à bientôt te remercie pour ton attention et ben voilà à bientôt [Musique]