le champ électriqueles invention

 



En physique, lechamp magnétiqueest une grandeur caractérisée par la donnée d’une intensité et d’une direction, définie en tout point de l’espace, et déterminée par la position et l’orientation d’aimants, d’électroaimants et le déplacement decharges électriques. La présence de ce champ se traduit par l’existence d’une force agissant sur les charges électriques en mouvement (dite force de Lorentz), et divers effets affectant certains matériaux (paramagnétisme, diamagnétisme ou ferromagnétismeselon les cas). La grandeur qui détermine l’interaction entre un matériau et un champ magnétique est lasusceptibilité magnétique.
Le champ magnétique forme, avec le champ électriqueles deux composantes du champ électromagnétiquedécrit par l’électromagnétisme. Des ondes de champs électrique et magnétique mêlées peuvent se propager librement dans l’espace, et dans la plupart des matériaux. Ces ondes sont appelées ondes électromagnétiques, et correspondent à toutes les manifestations de la lumière, dans tous les domaines delongueur d’onde (ondes radio, domaine micro-onde,infrarouge, domaine visible, ultraviolet, rayons X etrayons gamma). La discipline qui étudie les champs magnétiques statiques (ne dépendant pas du temps) est la magnétostatique.

 

Dès le vi^e siècle av. J.-C., les philosophes grecs décrivaient — et tentaient d'expliquer — l'effet de minerais riches enmagnétite. Ces roches étaient issues entre autres de la cité de Magnésie : elle donna son nom au phénomène.
L'aiguille « Montre-sud » est mentionnée pour la première fois au xi^e siècle par Shen Kuo et, même s'il y a des attestations de la connaissance de l'aimant en Chine6 dès le iii^e siècle av. J.-C., le problème du magnétisme terrestre apparaît beaucoup plus tard. L'utilisation de la boussole dans les techniques de navigation daterait du xii^e siècle et son usage exact reste à préciser du fait d'une navigation essentiellement côtière à cette époque6. Les boussoles faisaient usage du champ magnétique terrestre, qui se trouve être aujourd'hui à peu près aligné avec l'axe de rotation terrestre, raison pour laquelle une boussole, en indiquant le pôle magnétique, indique aussi (quoique approximativement) la direction du pôle géographique terrestre.
En Occident, Pierre de Maricourt fut l'un des premiers à travailler sur le magnétisme et publia, en 1269, son Epistola de Magnete, à peu près à la même époque que les savants chinois. Au-delà du simple problème des priorités, il serait intéressant de savoir comment certaines techniques ont pu voyager et s'il n'est pas possible que des développements parallèles, et chronologiquement presque concomitants, se soient produits6.

 

On note généralement le champ magnétique avec la lettre B, écrite en caractère gras ou surmontée d'une flèche, ces deux notations indiquant qu'il s'agit d'un vecteur (ou en l'occurrence d'un pseudovecteur) :  ou B. Cette lettre, empruntée à James Clerk Maxwell, vient de ses notations : il décrivait les trois composantes du champ magnétique indépendamment, par les lettres B, C, D. Les composantes du champ électrique étant, dans les notations de Maxwell les lettres E, F, G.
Le champ étant défini dans tout l'espace, c'est en fait une fonction des coordonnées, en général notées par le rayon vecteur r, et éventuellement du temps t, aussi est-il noté B(r) ou B(r, t). Cependant, on utilise souvent la notation B, la dépendance spatiale et/ou temporelle étant implicite.