Dipôle magnétique

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Un dipôle magnétique est l'équivalent pour le champ magnétique de ce qu'est un dipôle électrostatique pour le champ électrique. Il est entièrement caractérisé par le vecteur moment magnétique (ou moment dipolaire magnétique), l'équivalent pour le magnétisme de ce qu'est le moment dipolaire pour l'électrostatique.

Boucle de courant[modifier | modifier le code]

La représentation matérielle la plus simple d'un dipôle magnétique est une boucle de courant, c'est-à-dire un courant électrique circulaire. Le moment magnétique de ce dipôle élémentaire est le vecteur , où I est l'intensité du courant et le vecteur surface (vecteur de module égal à l'aire S du cercle, d'origine O au centre du cercle, dirigé suivant l'axe du cercle, et orienté en fonction du sens du courant selon la règle du tire-bouchon).

Au sens strict, un dipôle magnétique est la limite d'une boucle de courant quand on fait tendre I vers l'infini et S vers 0, tout en maintenant constant le vecteur .

Parallélisme entre magnétisme et électrostatique[modifier | modifier le code]

Équations[modifier | modifier le code]

Les dipôles électrostatiques et magnétiques obéissent à des lois similaires, mutatis mutandis. Dans ces lois :

Loi Électrostatique Magnétisme
Énergie potentielle d'un dipôle dans un champ
Couple exercé sur un dipôle par un champ
Force exercée sur un dipôle par un champ
Champ créé par un dipôle
Énergie potentielle d'interaction de deux dipôles

Dans les équations ci-dessus :

  • représente le vecteur unitaire dirigé de la position O du dipôle vers celle M du point courant (cas du champ créé par un dipôle), ou bien de la position O1 du premier dipôle vers celle O2 du second (cas de l'interaction dipôle-dipôle) ;
  • r est la distance OM, ou bien O1O2.