Force électromagnétique - Définition

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La force électromagnétique est, avec la force de gravitation, l'interaction faible, et l'interaction forte, l'une des quatre forces fondamentales de la physique. Lorsque l'on tient compte de la mécanique quantique la force électromagnétique doit être réétudiée dans le cadre de l'électrodynamique quantique.

Puissance

L'interaction électromagnétique est la deuxième des quatre interactions élémentaires dans l'ordre des puissances. A basse énergie, soit celle des réactions chimiques ou nucléaires, elle est à peu près cent fois plus faible que l'interaction forte, mais dépasse les interactions faibles et gravitationnelles d'un facteur 1011 et 1036 respectivement.

Description Mathématique

Le champ électromagnétique exerce la force suivante (souvent appelée la force de Lorentz) sur des particules électriquement chargées

\vec{F} = q \vec{E} + q \vec{v} \wedge \vec{B} ou encore :
\vec{F} = q \vec{E} + q \frac{\vec{v}} {c} \wedge \vec{B} en unité de Gauss

avec :

  • \vec{F} la force subie par la charge q ;
  • \vec{E} le champ électrique là où est située la charge ;
  • \vec{B} le champ magnétique là où est située la charge ;
  • \vec{v} la vitesse de la charge ;
  • c la vitesse de la lumière ;
  • \wedge le produit vectoriel usuel .

(toutes les grandeurs sont mesurés dans le même référentiel supposé galiléen).

Cette description de la force entre des particules chargées, contrairement à la loi de Coulomb, est correcte en théorie de la relativité, et en fait, le champ magnétique est alors vu comme une interaction relativiste des charges en mouvement que la loi de Coulomb seule n'exprime pas.

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