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Pascal  DUBOIS

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Mots-clés : relativité restreinte ; champ magnétique ; champ électromagnétique ; champ électrostatique ; interaction électrostatique ; charge ; force électromagnétique ; force de Lorentz ; principe de Mach.

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On se place dans le cadre faiblement relativiste (permettant de négliger les termes d’ordre  (v/c) puissance 4  dans le déroulement du calcul). A partir du principe fondamental de la dynamique, on établit l’équation donnant la transformée de la force appliquée à un corps en mouvement dans un changement de référentiel galiléen.

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Appliquée au problème de l’interaction électrostatique entre deux charges en mouvement, cette équation permet d’obtenir l’expression de la force de Lorentz, qui introduit un champ magnétique en complément du champ électrostatique.

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Puis, à partir d’une approche géométrique basée sur la compréhension physique de l’interaction électrostatique, on montre que l’on peut obtenir le même résultat en restant dans le cadre de la Mécanique classique.

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La prise en compte du décalage temporel de l’interaction, lié à la distance entre les charges, conduit à une variation de rotation du segment joignant celles-ci ainsi qu’à une variation de leur distance, par rapport au calcul effectué en se ramenant au cas où l’une des charges est fixe. Ces variations se traduisent par une force correctrice à la force électrostatique, qui redonne la force de Lorentz.

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L’approche relativiste donne un résultat équivalent parce que la désynchronisation des horloges correspond à un décalage temporel identique à celui de l’interaction électrostatique. Il apparaît donc abusif de considérer le champ magnétique comme une conséquence de la théorie de la relativité.

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A la différence du champ électrostatique, le champ magnétique n’implique pas d’échange d’énergie avec les sources. Il s’agit d’un champ purement vectoriel, qui doit être considéré comme un outil permettant de corriger un calcul qui ne modélise pas complètement l’interaction des charges l’une par rapport à l’autre au fur et à mesure de leur mouvement.