Calcul de la force d'un aimant par les formules courantes

La force d'un aimant dépend de plusieurs facteurs, notamment sa taille, sa forme, sa composition et la distance par rapport à un autre objet magnétique. La force magnétique entre deux aimants peut être calculée en utilisant la loi de Coulomb pour les forces magnétiques, qui est similaire à la loi de Coulomb pour les forces électriques. La formule pour calculer la force entre deux aimants est la suivante :

F = (μ₀ * (m1 * m2)) / (4 * π * r²)

où :
- F est la force entre les deux aimants en newtons (N).
- μ₀ est la perméabilité magnétique du vide, qui est une constante physique égale à environ 4π x 10⁻⁷ N/A² (newton par ampère carré).
- m1 et m2 sont les moments magnétiques des deux aimants en ampères-mètres carrés (A·m²).
- r est la distance entre les deux aimants en mètres (m).

Pour calculer la force magnétique entre deux aimants, vous devez connaître les valeurs des moments magnétiques des aimants et la distance qui les sépare.

Il est important de noter que la force magnétique diminue rapidement avec la distance, selon l'inverse du carré de la distance, de la même manière que la force gravitationnelle. Donc, plus les aimants sont proches l'un de l'autre, plus la force magnétique est forte, et inversement.

Le moment magnétique, généralement symbolisé par la lettre "μ" (mu), est une mesure de la force magnétique d'un objet. Il dépend de la distribution des charges électriques à l'intérieur de cet objet. Pour calculer le moment magnétique d'un objet, vous aurez besoin de connaître plusieurs paramètres spécifiques à l'objet, tels que la densité de courant, la longueur, l'aire, le nombre de spires, la charge électrique, etc., en fonction du contexte.

Le calcul du moment magnétique peut varier en fonction de la géométrie de l'objet. Voici quelques exemples de calculs de moment magnétique pour des cas courants :

1. Pour une bobine circulaire (solenoïde) : Le moment magnétique d'une bobine circulaire (solenoïde) est donné par la formule : μ = n * I * A , où :

   • μ est le moment magnétique. (m1 et m2 dans les lignes précédentes)
   • n est le nombre de spires par unité de longueur.
   • I est l'intensité du courant circulant dans la bobine.
   • A est l'aire de la section transversale de la bobine.

2. Pour une boucle de courant circulaire : Le moment magnétique d'une boucle de courant circulaire est donné par la formule : μ = I * A Où :

   • μ est le moment magnétique.
   • I est l'intensité du courant circulant dans la boucle.
   • A est l'aire de la boucle.

3. Pour un aimant permanent : Le moment magnétique d'un aimant permanent dépend de ses propriétés magnétiques intrinsèques. Il peut être mesuré expérimentalement à l'aide d'un magnétomètre, appelé également gaussmètre ou teslamètre. (en vente dans cette boutique)

Supposons que vous ayez un petit aimant en néodyme sous la forme d'un petit cylindre avec les dimensions suivantes :

• Longueur (L) : 1 centimètre (0,01 mètre)
• Diamètre (D) : 0,5 centimètre (0,005 mètre)