Les aimants possèdent deux pôles opposés (N ou

Les aimants possèdent deux pôles
opposés (N ou nord et S ou sud).
La magnétite a été le premier aimant.
On utilise aujourd'hui des aimants
artificiels composés de métaux
ferromagnétiques. Le fer, le cobalt, le
nickel et leurs alliages sont des exemples
de ce type de métaux.
Les métaux magnétiques peuvent être
magnétisés par induction. L'induction crée
un champ magnétique temporaire dans
une substance qui contient un ou
plusieurs métaux ferromagnétiques et
cette substance devient un aimant faible.
Les substances magnétiques
• Tous les effets magnétiques ont leur origine dans le mouvement
des particules chargées (électrons). Chaque électron présente
deux types de mouvement : le mouvement orbital (autour du
noyau) et le mouvement de tournoiement (autour de son axe).
• Chaque atome se comporte comme un petit aimant entouré de
son champ magnétique. Bien que normalement non magnétisés,
certains métaux peuvent acquérir un magnétisme dans certaines
circonstances. On les appelle matériaux ferromagnétiques.
Lorsque ces matériaux sont dans un état non magnétisé, les millions
de spins sont orientés au hasard et les effets magnétiques ont
tendance à s'annuler. Ces atomes en mouvement créent des
domaines magnétiques.
Les substances non
magnétiques
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Toutes les autres substances qui ne subissent
aucune force lorsqu'elles sont mises dans le
champ d'un aimant sont des substances non
magnétiques. Ces substances ne sont ni attirées
ni repoussées par les aimants. Elles ne
subissent aucun effet.
Le verre, le caoutchouc, le carbone, le plastique
et le bois sont quelques exemples de ce type de
substances.
L'acquisition de propriétés magnétiques d'une
substance est due à la théorie des domaines
magnétiques.
Les atomes des métaux ferromagnétiques sont
eux-mêmes de petits aimants parce qu'ils ont
plus d'électrons qui tournent dans une direction
plutôt que dans l'autre. On appelle « domaine »
un regroupement de ces atomes dont le champ
est aligné. Quand les domaines sont distribués
au hasard, le métal n'est pas un aimant.
• Cependant, si on place ce
matériel ferromagnétique dans
un champ magnétique
suffisamment fort, un étrange
phénomène se produit. Les
spins adoptent tous la même
direction que le champ
extérieur, ce qui induit le
matériau à se comporter
comme un aimant. Quand ces
domaines sont alignés, la pièce
de métal agit comme un
aimant.
• En résumé, chaque aimant est entouré d'un
champ magnétique, une région d'influence qui
devient de plus en plus faible au fur et à mesure
qu'on s'éloigne de l'aimant. Ce champ est décrit
par des lignes de forces (lignes de flux). Les
lignes de champ magnétique sont des vecteurs;
et pour déterminer la direction des lignes de
champ magnétique, on utilise une boussole par
convention. Le pôle nord de la boussole indique
la direction du champ.
• Les lignes de champ magnétique
sortent du pôle nord et entrent dans le
pôle sud d'un aimant et ce, sans jamais
se croiser. Les lignes de champ
magnétique peuvent être observées en
versant des limailles de fer autour d'un
aimant comme le montrent les
diagrammes ci-dessous :
•
• Des scientifiques ont observé qu'en
présence d'un champ magnétique,
l'aiguille d'une petite boussole tournait
jusqu'à ce que son pôle N (nord) s'aligne
dans la direction du champ.
• C'est cette découverte qui a permis aux
premiers navigateurs de s'orienter.
• Question : À quel champ magnétique leur
boussole réagissait-elle?
• Le physicien William Gilbert affirma que
même la Terre posséde un champ
magnétique et se comporte comme si elle
renferme en son centre un immense
aimant, légèrement incliné par rapport à
son axe.
• 1.Est-ce que le pôle Nord géographique
de la Terre est le pôle Nord magnétique?
Ainsi, est-ce que le pôle Sud
géographique de la Terre est le pôle Sud
magnétique?
Recopie le diagramme suivant sur une feuille et complète-le en
ajoutant des lignes de champ magnétique (force). Assure-toi d'identifier
la direction des lignes ainsi que les pôles magnétiques nord et sud de
l'aimant en barre imaginaire, de l'intérieur de la Terre.