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Force magnétique sur un fil parcouru

Un fil parcouru par 2 A sur 0,5 m d'un champ de 0,4 T, placé à 90°, subit une force de 0,4 N. Saisissez le courant, la longueur, le champ et l'angle en degrés pour obtenir la force en newtons. Gratuit dans votre navigateur.

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Exemple résolu

Si vous saisissez
Actuel
2
Longueur
0,5
Champ magnétique
0,4
Angle
90
Vous obtenez
Angle (rad)
1,5707963268
Sin θ
1
Force
0,4
Force signée
0,4

La force magnétique sur un fil parcouru par un courant est la résultante de Lorentz sur les charges qui dérivent dans un conducteur droit plongé dans un champ magnétique. Tout cours d'électromagnétisme d'introduction écrit la même identité compacte : F égale I fois L fois B fois le sinus de l'angle entre la direction du courant et B. Ce calculateur accepte ces quatre nombres finis —courant en ampères, longueur du fil en mètres, intensité de champ en teslas et l'angle en degrés—, convertit l'angle en radians en interne et renvoie la force en newtons.

L'identité F = I L B sin(θ) et la signification de chaque symbole

Un fil droit parcouru par un courant I dans un champ magnétique uniforme B ressent une force dont la grandeur est F égale à I L B sin(θ), où L est la longueur du segment réellement dans le champ et θ l'angle entre la direction conventionnelle du courant et le vecteur de champ. Lorsque le fil est perpendiculaire à B, θ vaut quatre-vingt-dix degrés, le sinus vaut un et la force atteint son maximum I L B.

Lorsque le fil est parallèle à B, θ vaut zéro ou cent quatre-vingts degrés, le sinus vaut zéro et la force s'annule : un résultat que les élèves manquent souvent jusqu'à voir une balance de courant immobile. La direction de la force suit la règle de la main droite : pointez les doigts le long de I, recourbez-les vers B et le pouce indique F, raison pour laquelle ce point d'accès renvoie aussi un produit signé à côté de la grandeur en newtons.

Le courant s'exprime en ampères, la longueur en mètres, le champ en teslas et la force renvoyée en newtons, combinaison SI qui inclut déjà l'identité cachée un tesla fois un ampère fois un mètre égale un newton. Saisissez θ en degrés, car c'est ainsi que les exercices de manuel et les fiches moteurs le donnent ; le solveur convertit en radians avant d'appeler le sinus afin que vous n'ayez pas à le faire.

Un courant négatif ou un champ inversé retourne la force signée tandis que la grandeur rapportée reste non négative, en accord avec des croquis de corps libre qui conservent une convention de signe sans changer la taille de la flèche.

Où un calculateur de force magnétique sur un fil justifie son existence

Les salles de classe et les plateformes de tutorat utilisent un calculateur de force magnétique sur un fil parcouru afin que les apprenants vérifient F égale I L B sin(θ) pour des angles quelconques sans erreur de mode calculatrice entre degrés et radians. Les générateurs d'examen ont besoin d'un oracle déterministe qui rejette Infinity et la chaîne quatre-vingt-dix au lieu de renvoyer silencieusement un NaN qu'un correcteur défectueux pourrait traiter comme un succès.

Les expériences de balance de courant en laboratoire d'enseignement mesurent la force pour en déduire B, et le contrôle inverse —étant donné I, L, B et θ, quelle force la balance devrait-elle lire— est exactement ce point d'accès. Une validation échouée ne consomme pas de solde. Gardez les requêtes petites, figez la force arrondie dans les tests, et vous obtenez des newtons reproductibles pour les devoirs, les greffons LMS et les workers de bord sans dresser un solveur de magnétostatique à vous.

Cas d’usage

Contrôles en classe et devoirs

Laissez les élèves envoyer courant, longueur, champ et angle et vérifier la force en newtons contre l'identité du manuel F = I L B sin(θ), y compris le cas du fil parallèle à force nulle.

Premières estimations de moteurs et d'actionneurs

Dimensionnez un conducteur droit dans un champ d'entrefer connu avant d'ouvrir un modèle d'éléments finis : deux ampères, un demi-mètre, 0.4 T à quatre-vingt-dix degrés font 0.4 N.

Contrôles de laboratoire à la balance de courant

Prédisez la force qu'une balance de courant devrait lire à partir de I, L, B et θ mesurés, afin qu'un laboratoire d'enseignement signale un angle mal réglé avant d'accuser l'aimant.

Questions fréquentes

Comment calcule-t-on la force magnétique sur un fil parcouru par un courant ?

Envoyez des nombres finis pour le courant I (A), la longueur L (m), le champ magnétique B (T) et l'angle θ entre I et B en degrés.

Quel angle dois-je saisir ?

Saisissez l'angle entre la direction conventionnelle du courant et le vecteur de champ magnétique, en degrés. Quatre-vingt-dix degrés est perpendiculaire (force maximale) ; zéro est parallèle (force nulle). Le solveur convertit les degrés en radians en interne.

Quelles unités ce calculateur utilise-t-il ?

SI uniquement : courant en ampères, longueur en mètres, champ magnétique en teslas, angle en degrés, force en newtons. Convertissez milliampères, centimètres ou gauss vous-même avant d'appeler.

Que se passe-t-il si une entrée n'est pas un nombre fini ?

Valeurs manquantes, chaînes vides, NaN, Infinity et texte non numérique sont rejetés et ne sont pas facturés.

Dans quel sens la force sur le fil s'exerce-t-elle ?

Elle suit la règle de la main droite : les doigts dans le sens du courant, repliés vers le champ, le pouce indique la force. Un courant négatif ou un champ inversé change le signe du résultat, mais la norme reste positive.

Outils associés

Calculateur de force de LorentzSciencesCalculateur de moment dipolaire magnétiqueSciencesCalculateur de coefficient de HallSciencesCalculateur de fréquence cyclotronSciencesCalculateur de vitesse de dériveSciencesCalculateur de ressortSciencesCalculateur ressort de torsionSciencesCharge nucléaire effectiveSciences

Pour les développeurs — accès API

Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.

Endpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/magnetic-force-on-current-carrying-wire

Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.

Appeler depuis votre stack

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/magnetic-force-on-current-carrying-wire \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"current":2,"length":0.5,"magnetic_field":0.4,"angle":90}'

Exemple de requête

{
  "current": 2,
  "length": 0.5,
  "magnetic_field": 0.4,
  "angle": 90
}

Exemple de réponse

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.magnetic_force_on_current_carrying_wire",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.

Tarifs

par requête$0.002

Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.

Erreurs

HTTPCodeSignification
401unauthorizedClé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization.
402insufficient_balanceSolde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche.
404unknown_typeType de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête.
429rate_limitedTrop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez.

Notes techniques

Si une entrée manque, est infinie ou n'est pas un nombre, la tâche échoue avec invalid_input au lieu de laisser fuiter NaN dans un cahier de laboratoire.

Contrat d'entrée, unités, forme de la réponse et erreurs

Convertissez vous-même milliampères, centimètres ou gauss avant d'appeler — ce point d'accès ne devine pas les préfixes d'unité. Exemple : deux ampères, un demi-mètre, 0.4 T et quatre-vingt-dix degrés donnent 0.4 N, car 2 × 0.5 × 0.4 × sinus de quatre-vingt-dix degrés vaut 0.4. Associez les chiffres à votre propre croquis de la main droite si vous avez besoin d'une image ; ce calculateur renvoie la force, pas un tracé. Envoyez un corps JSON avec quatre nombres finis obligatoires : current en ampères (alias I, amperage, amps), length en mètres (alias L, wire_length, l), magnetic_field en teslas (alias B, field, field_strength, magnetic_field_strength) et angle en degrés (alias theta, degrees, deg). Chaque champ peut arriver comme nombre JSON ou comme chaîne numérique ; champs manquants, chaînes vides, NaN, Infinity et texte non numérique échouent avec invalid_input en nommant le champ, et ces échecs ne sont pas facturés. En cas de succès le corps renvoie les quatre entrées, l'angle en radians, sin_theta, force comme grandeur non négative en newtons, force_signed comme le produit brut I L B sin(θ), la chaîne formula F=I*L*B*sin(theta) et un objet units.

Où un calculateur de force magnétique sur un fil justifie son existence

Les croquis de moteurs, haut-parleurs et canons à rails partent des mêmes quatre grandeurs lorsqu'un concepteur dimensionne un conducteur dans un champ d'entrefer connu ; appeler une petite API parse évite de tirer un paquet d'éléments finis pour une estimation de fil droit. Comme l'implémentation est parse pure de palier A, chaque appel réussi coûte le prix de base publié $0.002 sans jetons de modèle et sans réseau sortant.

Questions techniques

Combien coûte le calculateur de force magnétique sur un fil parcouru ?

L'outil du navigateur est gratuit. Les requêtes API utilisent le solde KIT prépayé à $0.002 par appel réussi ; une entrée invalide n'est pas facturée.

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