La force guidant les trains

Il vous est sûrement arrivé de prendre le train et bien que ce ne soit pas le voyage le plus comfortable de votre vie, il eut probablement un moment où vous vous êtes posé la question à propos de son fonctionnement. Qu'ils lévitent ou grattent les rails, un mot ou plutôt un adjectif revient toujours c'est le "magnétique".

Alors comment des lignes de champs virtuelles et quelques électrons, mesurés en Angström, en course puissent déplacer des tonnes de métal et des milliers de passagers?

Mais avant de vous filer la réponse, je vous propose de faire un retour en arrière lorsque le charbon était maître.

En effet, il suffisait de brûler le charbon pour réchauffer le gaz qui passe dans la chaudière (le coeur de la locomotive), précisément dans un verin qui pousse le piston relié à un accouplement de roues. Le mouvement de translation est ainsi converti en mouvement de rotation.

Pour résumer, on joue sur la température et la dilatation ou la compression des gazs qui passent dans le système verin.

Mais vous vous en doutez il fallait pour réaliser ce travail colossal, beaucoup d'effort et surtout de l'huile de coude.

Et c'est là qu'intervient le mathématicien, physicien et homme politique Pierre-Simon de Laplace à qui on doit la fameuse force Laplace.

Il découvrit qu'un objet conducteur baignant dans un champ magnétique se mettait en mouvement soit, de translation soit, de rotation, et comme chaque mouvement est causé par une force il lui semblait évident qu'un vecteur entrait bel et bien en jeu.

Cependant, il semblerait que quelques définitions s'imposent.
En ce qui conserne le champ magnétique, on en parle toujours lorsqu'on a à notre disposition un aimant  droit ou en U(cette classification est seulement basée sur la forme), sachant que l'aimant est un oxyde de fer qui attire essentiellement l'élément fer et d'autres métaux.

Alors, un champ magnétique est un ensemble de lignes de champ qui sont des courbes tangentes aux vecteurs champ et toujours orientées du pôle nord vers le pôle sud.

À l'extérieur des pôles, le champ n'est pas uniforme.

Pour la notion de conducteur, c'est tout objet capable de conduire les électrons avec une résistance(ou pouvoir de freinage d'électrons) faible.

Maintenant que vous avez une idée générale sur ces notions, on s'attaque à la force Laplace et ses caractéristiques.
Maintenant que vous avez une idée générale sur ces notions, on s'attaque à la force Laplace et ses caractéristiques.
Direction: perpendiculaire au plan contenant l'élement du courant et le vecteur champ uniforme.
Sens: déterminé par la règle de la main droite. Représentée ci dessous. 
Point d'application: Le milieu de la portion baignant dans le champ.

Valeur: I*l*norme de B* sin(B,^AB) en N (I, l'intensité du courant en A, AB, la portion traversée par le courant, l, la longeur de AB en m).

Voici quelques exemples qui illustrent l'application de cette force.

Il est possible de reproduire le même système avec n'importe quelle solution électrolytique,  un aimant en U, des fils de connections, une source d'alimentation et une roue en cuivre. Les matériaux sont disponibles, par conséquent, pourrez vous fabriquer  votre train personnel. Sachant que pour le calcul de la force, on utilise cette fois le théorème des moments.

C'est ainsi, que les rails jouent le rôle du mercure et que les trains avancent.

Vous savez tout à présent,  il suffit juste d'une pincée de physique, d'un grain d'ingéniosité et surtout de beacoup d'observation du monde qui nous entoure pour préparer la meilleure des inventions. Une recette simple et révolutionnaire pour l'humanité.

Avec la collaboration de Nour.

Les références pour les photos:

sciences-physiques.ac-dijon.fr/archives/astronomie ;

Livementor.com ;

Wikiversity.org .