Électroaimant

Apprenez à manipuler les forces magnétiques !

Difficulté :
Danger :
Durée :
15 minutes

Sécurité

  • Lisez attentivement les consignes de sécurité au verso de la jaquette du coffret avant de commencer l’expérience.
  • Lisez attentivement la section « Aimants et électricité » des consignes de sécurité avant de continuer. Ne laissez pas les enfants de moins de 8 ans manipuler de petits aimants.
  • Lisez attentivement la section « Manipulations des piles » du manuel de sécurité avant de continuer.
  • Démontez l’installation après l’expérience.

Élimination des déchets

  • Jetez les piles usagées conformément aux réglementations locales.
  • Jetez les déchets solides avec les ordures ménagères.

Description scientifique

Un aimant  est un objet qui crée un champ magnétique invisible  tout autour de lui. Un champ magnétique  est une zone où un aimant étend son influence en attirant ou repoussant d’autres aimants et certains métaux. Cette interaction  entre les aimants et les autres matériaux diminue  avec la distance.

Les champs magnétiques  sont invisibles, mais ils sont détectés par un appareil appelé boussole . Les boussoles réagissent avec les champs magnétiques externes  des aimants à proximité  et s’alignent en fonction.

Dans cette expérience, vous avez utilisé le disque métallique , qui est un aimant permanent : il possède toujours des propriétés magnétiques. Un aimant avec un champ magnétique provenant d’une énergie électrique fonctionne différemment. C’est ce qu’on appelle un électro-aimant.

Un bon exemple d’électroaimant est le fil métallique  connecté à une pile  qui force les électrons à circuler  à travers le fil  du pôle « - » au pôle « + » de la pile. Ce courant électrique  crée un champ magnétique  autour du fil, qui est ici relativement faible. Cependant, si vous tordez le fil en spirales, les champs de chaque boucle s’accumulent pour former un aimant plus fort.

Ça, c’est intéressant !

Les métaux qui sont attirés par des aimants sont appelés matériaux ferromagnétiques. Qu'est-ce qu'ils ont de si spécial ? Ils deviennent eux-mêmes des aimants lorsqu'ils sont soumis à un champ magnétique externe suffisamment puissant. Vérifiez cela par vous-même ! Lorsqu'un trombone est attiré par un aimant, il peut ensuite attirer d'autres trombones.

Où sont utilisés les matériaux ferromagnétiques ? Ils sont principalement utilisés pour améliorer le champ magnétique des électroaimants. Comme mentionné plus haut, les électroaimants sont des aimants avec un champ magnétique qui provient de l'électricité qui les traverse. Prenons, par exemple, un fil métallique enroulé autour d'une tige en matériau ferromagnétique solide. Le champ magnétique de cet électroaimant transforme la tige ferromagnétique en un aimant avec son propre champ magnétique. Les deux champs s'additionnent pour créer un champ magnétique global plus fort.