l`effet dynamo - une usine du magnétisme

En 1820, le physicien anglais Peter Barlow démontre par une
expérience simple qu’un courant électrique, en présence de champ
magnétique, permet de créer du mouvement, en l’occurrence de
faire tourner une roue : c’est la célèbre roue de Barlow, une des
toute premières versions du moteur électrique.
Réciproquement, des mouvements de matière conductrice plongée
dans un champ magnétique produisent des courants électriques
susceptibles d’amplifi er ce champ magnétique : c’est l’effet
dynamo. La différence principale avec une dynamo de bicyclette
est qu’ici le courant produit sert, non pas à éclairer,
mais à amplifi er le champ magnétique
qui lui a donné naissance.
C’est l’effet dynamo qui semble être à
l’origine du champ magnétique de
la Terre, comme proposé par le
géophysicien germano-américain
Walter Elsasser en 1946 ; c’est
aussi lui qui produirait celui du
Soleil, des étoiles peu massives
et des galaxies. Dans ces corps,
on pense que l’amplifi cation
du champ magnétique est
due à l’action combinée de
deux effets qui non seulement
étirent (et enroulent) les lignes
magnétiques mais aussi les
tordent (et les replient) ; le
champ magnétique (initialement
faible) va s’amplifi er toujours
davantage jusqu’à devenir assez
intense pour brider les mouvements
fl uides dont il est né.
L’origine des tout premiers champs magnétiques de l’Univers est en revanche
plus obscure ; ils ont peut-être été créés très tôt dans l’histoire de l’Univers,
à une époque où la matière, chaude et ionisée, aurait produit une sorte
de batterie cosmique, par exemple par dérive des électrons
très mobiles par rapport aux ions plus statiques.
Aujourd’hui,
même si les grands
principes de l’effet dynamo sont
connus, il est nécessaire de recourir à des expériences de
laboratoire et à des simulations numériques complexes pour
mieux cerner les mécanismes physiques mis en jeu.
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La rotation de la roue de Barlow
est obtenue par l’action combinée
d’un courant électrique et d’un aimant
© F Gires/INRP
Simulation de l’effet dynamo
dans le noyau de la Terre
© J Aubert/IPGP