Pourquoi un champ de force pour le monopôle magnétique ?

Nous abordons la problématique que constitue la contradiction entre la conception du champ magnétique de Faraday et la théorie du magnétisme d’Ampère. En effet, d’une part, Ampère démontre expérimentalement que la force magnétique concerne les courants électriques – et non les hypothétiques monopôles magnétiques – et, d’autre part, Faraday conçoit le champ magnétique comme étant un champ de force qui agit sur les monopôles magnétiques et non sur les courants électriques. Ceci alors que pourtant Faraday se dit partisan de la vision d’Ampère sur l’origine du magnétisme.

Nous montrons dans cette séquence que cette contradiction est due à la complexité de l’interaction entre courants telle que décrite mathématiquement par Ampère. L’interaction entre courants est effectivement complexe car les courants sont des entités physiques qui, en plus de leur « intensité », ont une orientation dans l’espace. Un système de deux courants en interaction est donc caractérisé par un grand nombre de paramètres indépendants. Nous montrons qu’en raison de cette complexité il s’avère impossible d’exprimer l’interaction entre courants en termes de champ de force. Faraday n’avait donc tout simplement pas le choix : s’il tenait à recourir à la notion de champ magnétique, il ne pouvait s’agir que du champ magnétique tel que décrit par Coulomb à l’image du champ électrique, c’est-à-dire, le champ de force généré par – et agissant sur – des charges magnétiques ponctuelles (monopôles magnétiques). Cette séquence permet de comprendre pourquoi la force magnétique sur un courant n’a pas la même direction que celle du champ magnétique qui en est responsable (autrement dit, le champ magnétique n’est pas un champ de force pour les courants). Il s’agit d’une introduction utile à la pleine compréhension de l’expression mathématique de la force magnétique de Laplace.