Aimantation
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Par Médiatrice KANKERA et Matias MOYA FLORES École Édouard-Montpetit, Montréal, mai 2002 Validation du contenu et révision linguistique: Martin Dugas Science animée, 2002 Cliquez ici pour commencer L’ÉLECTROMAGNÉTISME PAR MÉDIATRICE KANKERA ET MATIAS MOYA FLORES TABLE DES MATIÈRES • • • • • • • • • • • Introduction Aimantation Champ électrique Champ magnétique Désaimantation L ’électroaimant Ferromagnétisme Paramagnétisme Benjamin Franklin Conclusion Médiagraphie Bonjour! Nous vous présentons un diaporama sur l’électromagnétisme, son origine ainsi que les aspects physiques du phénomène. Bon visionnement! Aimantation Vous avez sans doute déjà remarqué que les aimants n'attirent pas seulement les aimants. Ils se collent également très bien à certains métaux (pas tous !) et notamment au fer. Comment cela se fait-il ? C'est parce que la présence d'un aimant transforme le fer en aimant temporaire. Le fer acquiert une aimantation.---->Ferromagnétisme En fait, les atomes du fer se comportent tous comme de petits aimants. En temps normal, ils sont tous orientés n'importe comment, donc si vous prenez un morceau de fer, il ne se comporte pas du tout comme un aimant.---> Domaine Mais si vous approchez un vrai aimant (on dit aimant permanent) d'un morceau de fer, les petits aimants du fer s'orientent tous dans la direction des lignes de champ magnétique : du coup, le fer se comporte comme un aimant, car tous ses atomes sont bien orientés. Or les aimants s'attirent : donc le fer et l'aimant s'attirent. Lorsque un aimant permanent est présent, il apparaît ce qu'on appelle une aimantation induite temporaire dans le fer, et le fer se transforme donc en aimant. Le champ électrique est une notion qui remonte aux travaux de Coulomb (1785), c'est le champ de force associé à une charge électrique unité. Il dérive du potentiel électrique. Le champ électrique est couplé au champ magnétique par les équations de Maxwell et de Lorentz (champ électromagnétique). --> Électrostatique. Le champ électrique est aussi le vecteur associé aux oscillations lumineuses. --> Polarisation. Le champ électrique au sein d'un isolant atteint des valeurs supérieures à celles qui règnent dans un conducteur. Le champ magnétique terrestre, qui dans l'hémisphère nord oriente l'aiguille des boussoles en direction du pôle Sud magnétique, intervient dans des phénomènes comme les aurores-polaires, formées par les rayons cosmiques. (V. Van Allen). La mesure de ce champ (V. inclinaison, déclinaison), effectuée grâce à des magnétomètres, est appliquée à la prospection pétrolière. L'étude de ses variations au cours du temps géologique fournit une méthode de datation --> paléomagnétisme. Passage pour une substance paramagnétique de l'état non aimanté plus énergétique à l'état aimanté; la conservation de l'énergie impliquant alors une décroissance de l'agitation thermique et donc une baisse de température. L'abaissement de la température d'une substance paramagnétique lors de sa désaimantation adiabatique est le principe d'une méthode cryogénique. Le corps paramagnétique est généralement refroidi lors de son aimantation, puis le champ magnétique ayant produit cette aimantation est interrompu, ce qui permet d'atteindre des températures de l'ordre du milli-kelvin. Cette méthode est utilisée également au niveau nucléaire (températures atteintes de l'ordre du microkelvin). En fait, nous savons tous qu’un fil traversé par un courant produit un champ magnétique. L’électroaimant fonctionne selon le même principe : il s’agit d’un nombre " n " d’enroulement de fil de cuivre appelé spire. Plus il y a de spires, plus l’électroaimant est puissant. Plus communément, les électroaimants sont également appelés bobines. Comme les aimants, un électroaimant possède des lignes de champ. On peut remarquer qu’elles sont similaires à celle d’un aimant. Type de magnétisme présenté par certains métaux (fer, cobalt, nickel) et alliages qui possèdent une aimantation spontanée (en dessous du point de Curie). Type de magnétisme présenté par les corps possédant un moment magnétique permanent, au sein desquels une faible aimantation est créée par un champ magnétique extérieur. Ces corps paramagnétiques sont caractérisés par une susceptibilité magnétique faible, mais positive. C'est le cas de certains gaz comme le dioxygène ou de métaux comme le platine. Le paramagnétisme est dû à l'orientation des moments orbitaux et de moments de spin au sein de la matière ----->moment magnétique Il provient de la présence d'électrons atomiques célibataires, (métaux, atomes avec un nombre pair d'électrons ou à couches internes incomplètes comme les éléments de transition). Physicien, écrivain et homme politique américain (Boston, 1706 — Philadelphie, 1790). Sa famille ayant décidé d'en faire un imprimeur, Benjamin Franklin s'installa à Philadelphie, où il connut le succès. Il ouvrit une imprimerie en 1729, créa un journal et commença en 1732 la publication de son Almanach du bonhomme Richard qui devait lui valoir une grande popularité. Il fonda alors diverses associations, prenant de plus en plus part aux affaires publiques. En 1751, il fut élu à l'assemblée de Pennsylvanie et, deux ans plus tard, il devint maître général des Postes pour les colonies britanniques d'Amérique du Nord. Les colons l'envoyèrent en Angleterre en 1757 pour les représenter. Il y arriva précédé d'une réputation d'homme de science émérite due à ses recherches sur l'électricité. Il devait y séjourner cinq ans. Avec Thomas Jefferson et John Adams, il rédigea la déclaration d'indépendance en 1776, puis il partit établir l'alliance avec la France, où il fut reçu avec enthousiasme. Il ne rentra en Amérique qu'en 1785, après avoir signé le traité de paix avec le Royaume-Uni. Nous espérons que vous avez appris quelque chose de nouveau en regardant notre diaporama! Notre médiagraphie suit et nous vous invitons à la consulter pour en savoir plus. Al. (Page consultée le 3 mai 2002). La Zic-Mu, [En ligne]. Adresse ULR : http://site-grekko.chez.tiscali.fr/musique2.html CHU De Rouen. (Page consultée le 3 mai 2002). Magnétisme: sites francophones, [En ligne]. Adresse URL: http://www.churouen.fr/ssf/sciphys/magnetisme.html Ehrenfeld, Julien. (Page consultée le 3 mai 2002). Utilisations d’électroaimants, [En ligne]. Adresse URL: http://www.chez.com/lalevitationmagnetique/utilisationdelectroaimants.htm Les Éditions de l’Analogie. (Page consultée le 3 mai 2002). Sciences-enligne, Dictionnaire, [En ligne]. Adresse URL: http://www.sciences-enligne.com/frames_dictionary.asp Acoustic Music. (Page consultée le 3 mai 2002). 0001.mid, [En ligne]. Adresse URL: http://www.brighton.inuk.com/acmusic/midifiles.html Musique Gratuite
