Bonjour

Alors, nous sommes 3 étudiants en première S, et nous avons choisi comme TPE l'electromagnétisme.

Et nous avons du mal à comprendre les liens et significations exactes entre ces concepts :

-Le champ magnétique
-Force électromagnétique : on pense savoir que c'est la force éxercée entre deux particules possédant une charge, mais nous ne comprenons pas le rapport avec le magnétisme
-L'électromagnétisme
-Le champ électrique

Merci d'avance !

Salut à toi

Pour commencer sache que dans ton sujet, il y a une partie physique (comprendre un phénomène), et une partie mathématique (le décrire).
La deuxième nécessite un niveau en maths plus poussé que la 1e S, mais qui reste, je pense, relativement abordable (mais ça, toi et ton groupe seront meilleurs juges que moi !). N'hésite pas à demander de l'aide à tes profs à ce niveau là, et surtout, de voir avec tes profs référents si ton sujet n'est pas trop complexe.

Bref, attaquons le vif du sujet.

Tout d'abord, qu'est-ce qu'un champ ? C'est une valeur associée à chaque point de l'espace. Il existe des champs scalaires et des champs de vecteurs.
Un champ scalaire associe à tout point de l'espace un scalaire (un nombre, souvent réel en physique). Par exemple : le champ des températures. On te donne les coordonnées d'un point de l'espace, et ce champ lui associe une température (à tel endroit à telle altitude il fait tant de degrés, à un autre endroit, une autre altitude, il fait une autre température, etc.).
Un champ de vecteurs associe à tout point de l'espace un vecteur. Exemple : le champ des vents. Un vent est représenté par une intensité (la vitesse du vent), mais aussi une direction, ce qui correspond bien à la définition d'un vecteur de l'espace. On peut donc associer en tout point de l'espace un vecteur pour décrire le vent.

Les champs dont tu parles (le champ magnétique et le champ électrique) sont tous les deux des champs de vecteurs.
Ce sont des concepts parfois faciles à comprendre, du fait qu'on ne les voit pas : on ne peut que voir leurs effets sur notre environnement.

Commençons par le champ électrique.
Toute particule chargée électriquement est à l'origine d'un champ électrique, noté E (avec une flèche s'il s'agit du vecteur champ électrique, et non simplement de sa valeur).
Concrètement, quel effet ça a ? Et bien, ça peut exercer une force sur une particule chargée, par la relation (vectorielle) : Fe = q.E où Fe est la force électrique exercée sur la particule de charge q. Comme je vais plutôt t'expliquer la partie physique dans les très grandes lignes, je te laisse le soin de faire des recherches pour obtenir des détails, et notamment des équations. Tu pourras, par exemple, te rendre compte que cette force électrique peut aussi s'écrire k.q.q'/r² ; une forme que tu connais normalement.

Maintenant, le champ magnétique. Cette fois-ci, il est engendré par un courant traversant un conducteur, et non seulement par la présence d'une charge. Par exemple, un fil conducteur (comme ceux que tu utilises en TP), s'il est parcouru par un courant i, va engendrer un champ magnétique (noté B), qui pourra agir sur une particule chargée en mouvement. La formule de cette force fait intervenir un produit vectoriel, que tu connais peut-être si tu es en SI.

Je te vois mêler électrique, magnétique et électromagnétique dans tes phrases. Ca sort un peu du contexte de ce que tu devras sûrement faire pour ton TPE (quoiqu'une très brève introduction sur la force électromagnétique, une des 4 interactions fondamentales de l'univers), mais il faut que tu saches quelque chose : tout ce qui est électrique a un rapport avec le magnétisme, et vice-versa.
Les interactions électriques et magnétiques sont différentes facettes d'une même interaction : l'électromagnétisme. Les deux sont liés, à tel point que dans certaines condition, elles sont identiques, on ne peut plus faire la différence entre l'une et l'autre. Et même si à notre échelle, il semble y avoir une différence, ce ne sont que deux "visages" d'une même interaction : les phénomènes électriques et magnétiques sont intimement liés.

Mmh, en voilà un grand pavé César, qui en fait, n'explique pas grand chose. Il faut vraiment entrer dans les détails et ça demanderait un vrai cours en classe plutôt qu'un message sur un forum. Je ne sais pas si tu as vraiment compris, en tout cas je t'invite à poser des questions si tu en as besoin.
Mais surtout, fais bien des recherches et n'hésite pas à solliciter tes profs en cours

Sacré pavé, mais me voilà un peu éclairé, merci beaucoup !

J'avoue qu'on sort un peu du cadre de notre TPE, mais tant pis. Nous nous intéressons plutôt à la partie physique et voudrions éviter de rentrer dans les détails mathématiques.

J'aimerais juste approfondir sur deux points :
Le champ magnétique serait donc une force exercée sur les particules ? Et concernant le champ électrique, quels sont ses effets ? Vu qu'on dit que ces deux champs sont intimement liés, je me demande quelle est la différence entre les deux puisque le champ magnétique ( si j'ai bien compris ) agit sur le déplacement des particules, tandis que le champ électrique est issu des particules ?

On essaye de faire des recherches mais on a du mal, on confond un peu toutes ces notions, et c'est assez difficile à comprendre..

Mais ta réponse m'a quand même éclairé sur le sujet merci beaucoup !

Non, le champ magnétique n'est PAS une force. Mais une particule chargée, avec une vitesse et baignant dans un champ magnétique va subir une force.

Un peu comme le vent en fait. Le vent n'est pas en force. Si tu prends une plaine où souffle un vent (qui a une direction et une intensité, ou vitesse), il n'y a pas de force. Par contre, si tu mets un corps dans ce champ de vent, là le corps subira une force.
Pour le champ électrique : F = E.q . On voit donc que la force dépend de la valeur de E, mais aussi de la charge de la particule qui va subir la force.

Concernant le champ électrique, l'effet est celui que je viens de décrire : il va faire subir une force aux particules chargées qui baignent dedans.

Concernant leur relation, souvent l'un va avec l'autre : quand on a un champ électrique, on a très souvent un champ magnétique associé. Exemple : la lumière, n'est "rien" d'autre qu'un champ électrique et un champ magnétique qui se propagnent.
Dans un circuit électrique, ton générateur de tension crée une différence de potentiels entre deux points, cad un champ électrique (on dit que le champ électrique dérive du potentiel, c'est un peu dur à visualiser en 1e alors qu'on vient de voir la notion de dérivée, mais essaie de voir ça, ça te permettra de faire un parallèle avec ce que tu connais en électricité : les potentiels électriques). Cela entraine un courant dans le circuit. Mais comme on l'a vu, un courant dans un circuit entraine à son tour un champ magnétique (tu peux le voir si tu fais passer dans un fil un courant alternatif et que tu places un aimant autour. Les légères vibrations du fil seront amplifiées grâce à ce champ magnétique).
Quand tu allumes ton générateur relié à ton circuit électrique, tu crées donc un champ électromagnétique, qui est la superposition d'un champ électrique et d'un champ magnétique.

Le champ magnétique permet de dévier les particule et le champ électrique d'accélérer les particules.
Force de Lorentz :

Force de Lorentz = Force électrique + Force magnétique
F = qE+q(V^B) )=q(E+V^B)

Tu peux parler des accélérateurs de particule

Merci de votre aide

Alors, si vous pouviez m'éclairer si j'ai faux :

Toute particule chargée ( là j'avoue que c'est flou : particules chargées = ions, électron, proton seulement, mais pas un atome qui est électriquement neutre c'est ça ? ) exerce sur une autre particule chargée une force ( attractive ou répulsive selon la charge portée ) dans un champ électrique.

Un champ magnétique dévie les électrons ( d'ailleurs, dévie-t-il seulement les électrons ? ). Ce champ peut être créé par induction ou par un aimant. Enfin, si j'ai bien compris

Et je vous avoue que j'ai encore du mal à comprendre la force électromagnétique qui est donc la force de Lorentz si j'ai bien compris

Merci d'avance

En effet, un atome étant globalement neutre (ie la somme des charges est nulle), on peut l'assimiler à une particule neutre (sans plus de détails).

"exerce sur une autre particule chargée une force ( attractive ou répulsive selon la charge portée ) dans un champ électrique."
En fait, une particule chargée crée dans son environnement un champ électrique. Et les autres particules vont y être sensible, à ce champ électrique. La conséquence sera la force électrique.

Le champ magnétique, lui, dévie toute particule chargée également.

Quant à la force électromagnétique, en fait elle réunit tout. On te dit qu'il y a la force électrique d'un côté et la force magnétique de l'autre. Dans la réalité, ce n'est presque jamais vrai et les particules sont soumises aux deux à la fois.
La force électromagnétique est cette force globale, que l'on peut voir comme la somme de la force électrique et de la force magnétique.