Électromagnétisme

ÉDITION 2010
Électromagnétisme
SPH3U
SES4U

Électromagnétisme
Le présent guide sert de complément à la série d’émissions intitulée Électromagnétisme.
Édition 2010
Révision du guide : Richard Martel
Version originale
Rédacteurs : Eric Brown, Charles Rawlings
Traduction : Compagnie de traduction universelle, Montréal
La série, version française
Responsable de projet : Annette Lalonde
Conseiller pédagogique : Jules Poirier
Pour obtenir des exemplaires supplémentaires de ce guide :
• Vous pouvez imprimer ce guide à partir du site web www.tfo.org/ressources;
• Vous avez le droit d’en faire des photocopies à volonté;
• Vous pouvez acheter ce guide au Centre franco-ontarien de ressources pédagogiques à Ottawa,
joignable au 1.877.742.3677, poste 228 (Ontario) et au 1.877.747.8003, poste 228 (Canada).
Pour obtenir une copie des émissions :
• Vous pouvez les enregistrer sur DVD lors de leur diffusion sur les ondes de TFO;
• Vous pouvez consulter le site www.tfo.org/diffusion pour connaître la date de la prochaine
diffusion ou téléphoner au 1.800.387.8435, poste 2388 pour demander une diffusion spéciale;
• Les écoles de langue française en Ontario peuvent visionner ces émissions directement
sur le site web www.tfo.org/ressources. Les écoles des conseils scolaires qui sont abonnés
au service d’accès en ligne de TFO peuvent aussi y accéder par Internet.
TFO tient à remercier le Secrétariat d’État de sa participation financière à la réalisation de ce projet.
© L’Office des télécommunications éducatives de langue française de l’Ontario, février 2010.

Table des matières
Introduction
Le champ magnétique terrestre
(317301)
Le magnétisme et le mouvement des électrons
(317302)
La théorie des domaines magnétiques
(317303)
Le principe du moteur
(317304)
Induction électromagnétique
(317305)
La vie et le champ magnétique terrestre
(317306)
Dates à retenir et scientifiques importants
4
5
12
18
24
28
32
38

Introduction
Le magnétisme et l’électricité sont connus depuis l’Antiquité, mais ce n’est
qu’au XIXe siècle que les scientifiques ont découvert que ces deux phénomènes
sans rapport apparent étaient les manifestations d’une seule et même force.
La découverte de la force électromagnétique constituait le premier pas vers
une unification des forces fondamentales de la nature.
Nous savons maintenant que la force électromagnétique se manifeste tout
autour de nous. Notre civilisation ne serait pas la même sans la boussole,
l’électro-aimant, le moteur électrique, le générateur et le transformateur.
Pourtant, le champ magnétique de ces appareils est négligeable par rapport à
certains champs magnétiques observés par les astronomes. Il semble, par exemple,
que le centre de notre galaxie soit la source d’un formidable champ magnétique
décrivant un arc de plusieurs centaines d’années-lumière par rapport au plan de
la galaxie.
Cette série d’émissions sur l’électromagnétisme :
• expose les propriétés fondamentales des champs et des pôles magnétiques;
• décrit le champ magnétique de la Terre;
• montre la relation existant entre un courant électrique et les champs magnétiques;
• explique la source du champ magnétique dans les métaux ferromagnétiques;
• décrit les applications de l’électromagnétisme dans des appareils tels que
les moteurs électriques, les générateurs et les transformateurs;
• montre comment certains organismes vivants se servent du champ magnétique
de la Terre pour leurs propres besoins.
Les sections suivantes du guide peuvent être photocopiées et distribuées aux élèves.
• Questions sur l’émission : basées sur la matière abordée au cours de l’émission.
Les élèves devraient lire les questions avant le début de l’émission. Demander
aux élèves de ne pas prendre de notes en visionnant pour éviter de manquer
des parties. Leur expliquer qu’ils visionneront une deuxième fois en faisant
des pauses pour leur permettre de prendre des notes.
• Questions à discuter : aident les élèves à comprendre les notions principales,
à établir des relations d’ensemble et à découvrir certaines des conséquences
des notions abordées.
• Terminologie importante : liste comprenant la définition des termes importants
utilisés au cours de l’émission et l’énoncé des lois scientifiques présentées.
À la fin du guide, se trouve une liste de dates à retenir et de scientifiques importants.

5Électromagnétisme
Émission 1 : Le champ magnétique terrestre
Émission 1 (317301)
Le champ magnétique terrestre
Lien au curriculum de Sciences de l’Ontario
SES4U
Unité : Étude du système solaire
Attente
Expliquer l’influence de processus géologique internes et de phénomènes astronomiques
sur les astres du système solaire.
Contenu d’apprentissage
Compréhension et interprétations des concepts
Comparer des caractéristiques physiques
(par exemple, masse, taille, composition, rotation, champ magnétique)
des astres du système solaire (par exemple, planète, lune, comète, astéroïde).
Objectifs
Après avoir visionné cette émission, les élèves devraient pouvoir :
• décrire certaines applications modernes du magnétisme;
• raconter certaines des premières découvertes et expériences sur le magnétisme;
• expliquer la fabrication et l’utilisation de la boussole;
• décrire la forme des champs magnétiques entourant un aimant et la Terre;
• définir le terme pôle magnétique;
• illustrer la différence entre le pôle géographique Nord et
le pôle magnétique Nord de la Terre;
• définir les termes déclinaison et inclinaison magnétiques.