Dé-mineur

Partenaire :
Laurent Le Goff
Lycée Saint-Jacques
2016/2017
Dé
-
mineur
Bodlet Constance
Buret Coralie
Caron Flavie
Lemaire Eléonore

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Sommaire
Introduction
I/ Un peu de théorie avant d’embarquer…
1- Le champ magnétique ………………………………p.4
2- Le diamagnétisme …………………………………….p.5
3- Le paramagnétisme ………………………………….p.6
4- Le ferromagnétisme …………………………………p.7
5- Synthèse – Aimantation ……………………………p10
II/ Les mines magnétiques : un système ingénieux
1- Description d’une mine magnétique ………..p.11
2- Mesure du champ magnétique terrestre …p.12
3- Signature magnétique ……………………………..p.13
III/ A l’abordage : application au bateau
1-Cycle d’Hystérèse …………………………………………p.16
2- Désaimantation …………………………………………..p.17
Conclusion

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Introduction
Nous sommes 4 élèves de terminale S du lycée Saint Jacques à Hazebrouck, dans les Flandres.
Suite à la visualisation d’une émission sur RMC découverte (les défis de la construction) sur
les navires de guerre, nous avons été intriguées par le fonctionnement du système de protection des
bateaux pour déjouer les mines.
Les mines marines étaient une arme efficace pendant la seconde guerre mondiale ; on
compte parmi elles les mines magnétiques, les mines à orin, mines dérivantes, acoustiques …
Aujourd’hui, les chasseurs de mines bataillent pour les rendre inactives, mais comment ?
C’est bien cette interrogation qui a constitué le fil conducteur de notre démarche.
Parmi elles, nous nous sommes intéressées aux mines magnétiques, à la manière dont elles
fonctionnaient, à la démarche que les chasseurs de mines mettaient en place afin de les désactiver.
N’est-ce pas intéressant de comprendre le fonctionnement d’objets qui paraissent si intelligents ?
En d’autres termes, quelles sont les méthodes utilisées par les navires chasseurs de mines
pour déjouer les pièges des mines magnétiques ?
« La guerre des mines » menée par la France est aujourd’hui due à trois raisons :
-la première consiste en la recherche de munitions historiques, c’est-à-dire des mines de la
seconde guerre mondiale dont la moitié est encore au fond des océans,
-la deuxième concerne l’accès au port de Brest qui doit être laissé libre pour tout sous marin
nucléaire lanceurs d’engins. C’est aussi le cas à Toulon pour le porte-avion Charles de Gaulle et les
sous-marins nucléaires d’attaque.
-la dernière de ces raisons concerne la recherche d’épaves dans les fonds marins où les
démineurs doivent intervenir.
Nous avons été en étroite collaboration avec M. Le Goff, spécialisé dans la recherche et la
destruction des mines de la base navale de Brest, qui nous a communiqué des informations et qui est
resté en contact avec nous durant toute notre démarche.
Nous lui avons ensuite demandé s’il voulait bien être notre partenaire dans nos recherches
ce qu’il a accepté. Nous avons principalement communiqué par téléphone et par mail, son aide nous
a été très précieuse pour mieux comprendre notre sujet et nous lui en sommes reconnaissantes.

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I/Un peu de Théorie avant d’embarquer…
1-Le Champ Magnétique
Un champ magnétique est une région de l’espace où une aiguille magnétique est soumise à une force
magnétique. Un champ magnétique est représenté par un vecteur B tangent aux lignes de champ.
Les lignes de champ permettent de visualiser la région de l’espace dans laquelle le champ existe. Son
sens est celui indiqué par le sens Sud / Nord d’une aiguille aimantée. Son unité est le tesla (En
l’honneur du physicien serbe Tesla). Sur terre, le champ magnétique est environ de 58 µT à la
latitude de 50°.
Lignes du champ terrestre
Un aimant est un corps capable d’attirer le fer, le nickel, le cobalt et certains alliages contenant
beaucoup de fer (tel que l’acier) ; ces corps sont appelés corps ferromagnétiques.
Afin de mieux comprendre ce qu’est le champ magnétique, nous avons réalisé plusieurs expériences
que nous allons maintenant présenter :
Tout d’abord, on peut visualiser les lignes de champs à l’aide de grains de limaille de fer : dans le
champ chaque grain s’aimante et subit un couple de forces qui l’oriente parallèlement au champ,
tout comme une aiguille magnétique.

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Visualisation du spectre magnétique en 3D
On a placé dans une bouteille en vert de la glycérine liquide et de la limaille de fer afin de visualiser
un spectre magnétique en 3D. Puis nous avons placé un aimant, on constate que la limaille de fer est
très attirée par l’aimant. L’aimant a aimanté les grains de limaille. On remarque que le champ
magnétique créé par un aimant existe dans l’espace à 3 dimensions.
On trouvera en Annexe des expériences sur les spectres magnétiques.
Les champs magnétiques peuvent également être créés par du courant électrique. Et nous en
reparlerons dans la suite du mémoire.
2- Le diamagnétisme
Ainsi, on peut considérer les électrons des atomes comme de petits aimants tournant sur eux-
mêmes, produisant ainsi des boucles de courant et donc générant des micros champ magnétiques.
Quand ceux-ci forment des paires sur les différentes couches des atomes, ils tournent sur eux même
et dans un autre sens comme le manège des tasses. Ces substances sont alors appelées
diamagnétiques. C’est Faraday qui fut le premier à observer ce phénomène en 1845. Elles repoussent
le pôle d’un aimant fort :
Aimants
Nous avons allumé une bougie, puis approché de la flamme deux aimants, la flamme s’allonge très
nettement. Cela pourrait s’expliquer grâce à l’acide stéarique, volatilisé lors de la combustion et
assez nettement diamagnétique, comme la plupart des composés organiques. Le diamagnétisme est
associé au mouvement orbital des électrons atomiques. S’ils sont soumis à un champ magnétique,
leur mouvement est légèrement modifié et ce mouvement supplémentaire produit un champ qui
s’oppose au champ appliqué. Par conséquent, on rencontre le diamagnétisme dans toutes les