I1. Forces de Lapalce

Ce livre s’adresse aux étudiants des classes préparatoires aux grandes écoles (CPGE) ainsi qu’à ceux du premier cycle universitaire. Il se veut un compagnon fidèle, pensé pour accompagner les étudiants tout au long de leur apprentissage. Dans un premier temps, il invite à consolider les connaissances acquises, à tester les savoir-faire calculatoires, à valider des méthodes de résolution éprouvées et à s’exercer avec rigueur, tant pour les épreuves écrites que pour les oraux, à l’instar des « kholles ».

Dans un second temps, ce guide deviendra un allié précieux pour réviser avec sérénité, en permettant de revisiter des exercices clés à l’approche des examens et concours, consolidant ainsi les acquis. Il s’adresse également à tous les curieux et passionnés désireux d’approfondir leurs connaissances, d’affiner leur esprit d’analyse et de repousser les frontières de leur compréhension.

Les circuits électriques et les aimants subissent des actions magnétiques lorsqu’ils sont plongés dans un champ magnétique extérieur. Ces phénomènes, étudiés par les physiciens français Jean-Baptiste Biot, Félix Savart et Pierre-Simon Laplace, sont aujourd’hui désignés sous le nom de forces de Laplace.

Au croisement des courants électriques et des champs magnétiques, ces forces jouent un rôle central dans la compréhension des phénomènes électromagnétiques appliqués. Elles traduisent l’influence dynamique d’un champ magnétique sur un conducteur parcouru par un courant, et incarnent la réponse mécanique du champ à ce flux organisé de charges électriques.

Selon l’agencement du dispositif, les forces de Laplace peuvent provoquer un mouvement de translation — traité dans la partie A de cet ouvrage — ou de rotation — développé dans la partie B.

Elles sont à l’origine du fonctionnement de nombreux systèmes électromécaniques : moteurs à courant continu, moteurs synchrones, galvanomètres, haut-parleurs, ou encore rails de propulsion. Dans chacun de ces dispositifs, l’interaction entre courant et champ magnétique produit une force ou un couple qui met en mouvement une pièce mobile.

Bien plus qu’un simple concept de calcul, la force de Laplace témoigne de l’unité profonde entre électricité et magnétisme. Elle illustre comment l’électromagnétisme, dans son efficacité, peut engendrer des effets mécaniques concrets — transformant ainsi l’énergie électrique en mouvement.