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Électromagnétisme SCP4011-2. Lélectromagnétisme Aimant et champ magnétique. Courant et champ magnétique. Électro-aimants. Exemples dutilisation des électro-aimants.

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1 Électromagnétisme SCP4011-2

2 Lélectromagnétisme Aimant et champ magnétique. Courant et champ magnétique. Électro-aimants. Exemples dutilisation des électro-aimants.

3 Cest quoi le magnétisme? Phénomène dinteraction à distance Force invisible qui attire ou repousse Il existe de façon naturelle autour de la magnétite : loxyde de fer Fe 3 O 4 loxyde de fer Fe 3 O 4 cest laimant naturel et si on le frotte sur de lacier, celui-ci acquiert les mêmes propriétés. cest laimant naturel et si on le frotte sur de lacier, celui-ci acquiert les mêmes propriétés. Les aimants attirent le fer, le nickel, le cobalt et le chrome.

4 Origine atomique du magnétisme (Hors programme SCP4011) Chaque électron est un petit aimant Les électrons ont tendances à sassocier deux à deux avec un magnétisme contraire. Ce qui annule leffet magnétique dans la matière. Lorsque plusieurs électrons de la dernière couche ont un magnétisme dans le même sens, comme ceux de lion de fer dans la magnétite, alors nous avons un aimant. Pour en savoir plus choolzone/basesuraimant.cfm#whatarewww.sciencetech.technomuses.ca/francais/s choolzone/basesuraimant.cfm#whatare Moment magnétique de lélectron appelé spin

5 Champ magnétique Cest la région de lespace où laimant exerce son influence. Dans son champ magnétique un aimant exerce une force plus ou moins grande sur dautres masses magnétiques. Les lignes de force dun champ magnétique peuvent se voir en mettant de la limaille de fer près dun aimant. SN lignes de champ magnétique lignes de champ magnétique Images tirées dun diaporama de Julien Bok LPS-ESPCI LMPQ-Paris 7

6 Intensité du champ magnétique (Hors programme SCP4011) Cest une force qui sexerce sur une masse magnétique en un point du champ. Linfluence du champ varie dun point à lautre du champ. Lintensité se mesure en oersted (Oe) du physicien danois Oersted (l ) SN P

7 Pôles Ils se situent aux extrémités dun aimant Le pôle attiré vers le nord terrestre est un pôle nord. Le pôle attiré vers le sud terrestre est un pôle sud. Les lignes de champ sortent du pôle nord et entrent par le pôle sud dun aimant. SN

8 Aiguille d une boussole SN S N Laiguille aimantée dune boussole saligne sur les lignes du champ magnétique.

9 La terre est un gros aimant Le pôle nord géographique est donc un pôle sud magnétique et le pôle sud est un pôle nord magnétique. Boussole: Le pôle nord de laiguille de la boussole soriente vers le pôle nord géographique de la terre. Pour en savoir plus sur la boussole cliquez Image tirée dun diaporama de Julien Bok LPS-ESPCI LMPQ-Paris 7

10 Aimants S N Les lignes de champ sont responsables des forces qui sexercent entre 2 aimants Attraction N SS N Répulsion

11 Lignes de champ Lorsque les pôles opposés d'un aimant sont rapprochés, les lignes de champ s'épousent et les aimants s'attirent ensemble. Lorsque les mêmes pôles d'un aimant sont rapprochés, les lignes de champ s'éloignent les unes des autres et les aimants se repoussent mutuellement.

12 Effet magnétique du courant Un courant électrique crée autour de lui un champ magnétique. (Oersted 1820) Il agit donc comme un aimant. Laiguille dune boussole peut nous indiquer le sens des lignes de champ produites par le courant qui passe dans un fil.

13 Courant et champ magnétique Rappel: Les lignes entrent par le sud et sortent du nord Les flèches noires indique le sens du courant dans le fil. Un peu plus

14 Visualisation du champ magnétique autour dun fil conducteur Configuration de la limaille autour dun conducteur rectiligne

15 Donc Lorsquun courant électrique traverse un fil il crée un champ magnétique autour de lui. Ce champ est orienté selon la règle de la main droite. Si l'on tient le conducteur dans la main droite, le pouce orienté dans le sens du courant, les doigts pointeront dans le sens des lignes du champ. Si l'on tient le conducteur dans la main droite, le pouce orienté dans le sens du courant, les doigts pointeront dans le sens des lignes du champ.

16 Boucle Si un fil parcouru par un courant est tourné en forme de boucle…

17 Boucle Les lignes de champ vont entrer par une face de la boucle et sortir par lautre.

18 Visualisation du champ magnétique Champ magnétique entourant une boucle de courant circulaire

19 Boucle (suite) Comme pour un aimant, la face de la boucle où les lignes de champ entrent sera un pôle sud. La face où ces lignes sortent sera un pôle nord. SN

20 Bobine Si nous enroulons un fil, nous obtenons une bobine formée de plusieurs boucles. Une bobine enroulée régulièrement sappelle un solénoïde.

21 Champ magnétique dans une bobine Les lignes de champ de chacune des boucles sadditionnent

22 Électro-aimant Un solénoïde parcouru par un courant devient un électro-aimant. Il se comporte comme un aimant. Les lignes de champ entrent par le pôle sud et sortent du pôle nord.

23 Identification des pôles dun électro-aimant (méthode différente de celle vue dans le cahier sofad scp4011) Règle de la main droite: On enroule les doigts autour de la bobine dans le sens du courant. Le pouce indique alors le pôle nord. Le pouce indique alors le pôle nord. Pour trouver le sens du courant on place le pouce vers le pôle nord, les doigts indique alors le sens du courant.

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25 Quelques exemples dutilisations Comme aimant puissant pour soulever des poids lourds ou amarrer des bateaux. Comme aimant puissant pour soulever des poids lourds ou amarrer des bateaux. Dans un haut-parleur pour créer un mouvement de va et vient. Dans un haut-parleur pour créer un mouvement de va et vient. Trains à lévitation magnétique. Trains à lévitation magnétique. Imagerie par résonance magnétique. Imagerie par résonance magnétique. Stockage dinformation en informatique. Stockage dinformation en informatique. Dans un moteur électrique. Dans un moteur électrique. Dans un générateur. Dans un générateur. Les deux derniers exemples seront étudiés dans un prochain diaporama sur linduction électromagnétique

26 4 – Applications du magnétisme AMARRAGE PAR ELECTRO-AIMANTS GEANTS Railway Technical Research Institute

27 Petit test En cliquant sur le lien tu auras accès à un test en ligne sur le magnétisme. gnetisme_p1.htmpublic.sogetel.net/rthibaudeau/hot_magnetisme/ma gnetisme_p1.htm

28 Fin Par Florent Martin Centre lEscale Mai 2006


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