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1S
Phys7
TP/cours
Le champ magnétique
I.
Présentation : Activité D page 195.
Explique pourquoi ces bactéries ou ces autres animaux sont sensibles au champ magnétique terrestre ?
Pourquoi peut-on s’orienter sur Terre avec une aiguille aimantée ?
Dans la 1ère question apparaît le terme de « champ magnétique terrestre » : explique ce qu’est, d’après toi, ce champ
magnétique terrestre.
II.
Boussole et aimant droit.
Place sur la table la boussole, qu’indique-t-elle ?
Fais de même avec l’aimant droit sur pivot, qu’observes-tu ?
Ecarte le de sa position d’équilibre et lâche-le, que constates-tu ?
Essaie d’expliquer ce phénomène.
Mise en commun :
Ce sont des actions mécaniques qui orientent l’aimant droit et l’aiguille aimantée de la boussole : ils sont sensibles au
…………………………………………………….. entourant la Terre. On dira qu’ils détectent …………………………………
…………………………………………………………………………..
Par convention, on appelle pôle ………………..de l’aiguille aimantée, l’extrémité qui pointe vers le nord magnétique
terrestre et pôle ……………………….., l’autre extrémité.
L’aimant possède aussi 2 pôles : 2 pôles de même nature se repoussent, 2 pôles de nature différente s’attirent.
Il est impossible d’isoler un pôle d’un aimant (voir expérience de l’aimant brisé), les propriétés magnétiques d’un aimant
sont la manifestation macroscopique des propriétés magnétiques des atomes qui la constituent.
III.
Mise en évidence du champ magnétique.
On dispose autour d’un aimant droit, différentes aiguilles aimantées.
Qu’observe-t-on ? Complète le schéma.
Recommence avec l’aimant en U, l’aimant rond. Complète le schéma à chaque fois.
Essaie d’expliquer ce phénomène.
Mise en commun :
L’aimant est à l’origine d’une action à distance sur chaque aiguille aimantée. La présence de l’aimant modifie les
…………………………………………………………………..: l’aimant est la source d’un …………………………………..
En présence de ce champ une aiguille aimantée subit des actions mécaniques : une petite aiguille aimantée permet
d’obtenir la ……………………………. et le ………………………………………du champ magnétique.
IV.
Obtention d’un spectre magnétique.
Place l’aimant droit sous le cristallisoir.
Verse doucement la limaille de fer dans le cristallisoir en la répartissant sur toute la surface.
Tapoter sur le cristallisoir.
Qu’observe-t-on ? Fais un schéma.
Récupère la limaille dans une feuille de papier pliée en 2.
Recommence avec l’aimant en U, l’aimant rond. Qu’observe-t-on ? Complète le schéma à chaque fois.
Mise en commun :
Les particules de limaille de fer se comportent comme des aiguilles aimantées Les grains se placent selon des lignes
appelées ……………………………………………... On obtient le ………………………………………….. du champ produit
par l’aimant.
V.
Le vecteur champ magnétique.
1. Définition.
On définit en chaque point de l’espace entourant un aimant un vecteur …….appelé ………………………………………
Le champ magnétique en un point de l'espace peut être représenté par un vecteur B dont :
- La direction est celle indiquée par une aiguille aimantée placée en ce point.
- Le sens va du pôle sud vers le pôle nord de l'aiguille.
- La valeur ou intensité s’exprime en ………….., de symbole …..
Avec les informations ci-dessus, représentez pour l'aimant droit et l'aimant en U le vecteur B en différents points de
l'espace.
2. Mesure du champ magnétique.
Elle s’effectue à l’aide d’un teslamètre à sonde de Hall.
Mesure la valeur du champ magnétique régnant entre les deux branches de l’aimant en U à plusieurs endroits. Note les
valeurs sur le schéma.
Mesure ensuite différentes valeurs de ce champ B autour de l’aimant (note-le sur schéma pour montrer où tu as
mesuré).
Quelques valeurs :
Source
Valeur du champ (en T)
Corps humain
3.10-10
Terre
10-5
TV
Aimant
Etoile à neutrons
10-4
2.10-2
108
Mise en commun : Le champ magnétique entre les deux branches de l’aimant en U est ………………….. parce qu’en tout
point de cette région, le vecteur champ magnétique garde :
 La même ………………….
 La même ………………….
 Le même ………………….
3. Superposition de champs magnétiques.
A
Place un aimant droit horizontalement sur la feuille et repère sa
position.
Représente, sans souci d’échelle, le vecteur champ
B1 devant
son pôle nord, au point A. Tu pourras t’aider d’un petit aimant
droit sur pivot pour la direction et le sens de
B1 .
Retire l’aimant et place un autre aimant verticalement (voir
schéma) et représente, sans souci d’échelle, le vecteur champ
B2 devant son pôle nord, au point A.
Place les 2 aimants comme sur le schéma et représente le
vecteur champ
B3 au point A. Conclure.
Mise en commun : ……………………………………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………………………………………………………...
Voir exercice d’entraînement p 198
Exercices : 7 ; 9 ; 13 ; 17 page 205.