Boucle de courant circulaire

1. Introduction

Cette page montre le calcul du champ magnétique créé par une boucle de courant circulaire. La méthode et le module python utilisés sont décrits dans Boucles circulaires coaxiales.

La spire a par convention un rayon égal à 1. L'unité du champ magnétique calculé est alors :

$$\frac{{\mu }_{0}I}{2\pi a}=2\cdot 10^{-7}\frac{I}{a}$$

où a est le rayon de la spire et I l'intensité du courant. Par exemple pour a=0,1 m et I=1 A, l'unité est de 10^-6 T.

2. Champ magnétique

import os
os.sys.path.append("../pyspire")
from SpiresCoaxiales import *
import numpy
from matplotlib.pyplot import *
            

max=5.0
spire = SystemeSpires(-max,max,-max,max)
spire.ajouter(Spire(1.0,0.0,1.0))

            

Tracé des lignes de champ :

points=[]
for k in range(7):
    points.append([k*0.15,0.0])
figure(figsize=(7,7))
spire.plot_lignes(points,'b')
axis([-max,max,-max,max])
xlabel('z')
ylabel('r')
grid()
            

Figure pleine page

Lignes de champ sur une zone plus large :

max=20.0
spire.bornes(-max,max,-max,max)
points=[]
for k in range(10):
    points.append([k*0.1,0.0])
figure(figsize=(7,7))
spire.plot_lignes(points,'b')
axis([-max,max,-max,max])
xlabel('z')
ylabel('r')
grid()
            

figB.pdf

Champ magnétique axial sur l'axe :

z = numpy.arange(-5.0,5.0,0.01)
bz = spire.Bz_z(0.0,z)
figure()
plot(z,bz)
xlabel("z")
ylabel("Bz")
title("r=0")
grid()
            

figC.pdf

Champ magnétique axial sur le plan médian de la spire (plan z=0.0) :

x = numpy.arange(-3.0,3.0,0.01)
bz = spire.Bz_x(x,0.0)
figure()
plot(x,bz)
xlabel("r")
ylabel("Bz")
title("z=0")
axis([-3,3,-50,50])
grid()
            

figD.pdf