Cordée de la réussite Le magnétisme 21-02-2013

Introduction : qu’est ce que le champ magnétique ? Un champ magnétique est un champ de force résultant du déplacement des charges (courant électrique) http://www.clefdeschamps.info/spip.php?article37 On peut comparer le champ magnétique terrestre à celui d’un aimant droit

Aimant Constamment entouré d’un champ magnétique Champ représenté par ses lignes de champs Lignes de champ reliant le pôle Nord et le pôle Sud Pôle Nord et pôle Sud sont indissociables

Action d’un champ magnétique sur un aimant : attraction -répulsion Si on approche deux pôles de même polarité, les aimants se repoussent Si on approche deux pôles opposés, les aimants s’attirent

Expérience 1 Observation des lignes de champs avec limaille de fer

Expérience 2 Observation des lignes de champs avec ferro-fluide

Explications Un ferrofluide : solution composée de nanoparticules solides ferromagnétiques en suspension dans un liquide porteur Les particules magnétiques sont en interaction avec les molécules du solvant  ainsi le comportement magnétique des particules se transmette à l’ensemble du liquide

Expérience 3 Tube de Foucault :

Explications : Lorsque l’aimant tombe dans le tube, des courants électriques sont induits et créent une force qui tend à s’opposer qui leur a donné naissance : la chute de l’aimant Les courants de Foucault et les champs contraires ainsi générés sont d’autant plus forts que : le champ magnétique appliqué est élevé la conductivité du conducteur est élevée la vitesse relative de mouvement est élevée

Créer un champ magnétique avec du courant Au XVIIIème siècle on a découvert qu’un champ magnétique est un champ de force résultant du déplacement des charges Mais alors, comment créer un champ magnétique par d’autres moyens ? En faisant circuler du courant dans un fil Créer du courant avec un aimant tournant

Expérience 1 : Créer un aimant en faisant circuler du courant dans un fil à l’aide : Une pile de 1,5V Un fil de cuivre Une boussole

Expérience 2 : Créer un courant avec un aimant en mouvement

Explications : Il faut réaliser un circuit fermé comprenant la bobine et déplacer l'aimant par rapport à la bobine (ou bien la bobine par rapport à l'aimant). Lorsque l'aimant est en déplacement par rapport à la bobine, celle-ci se comporte comme un générateur et crée un courant électrique. http://www.youtube.com/watch?v=NTkeNEv6mQY

Conclusion Le phénomène de création d'un courant électrique par l'ensemble "bobine-aimant" permet de transformer une énergie mécanique en une énergie électrique. Utilisé quasiment partout aujourd'hui : plus de 95 % de l'énergie électrique est produite par des alternateurs (rendement 95 à 98%). Applications dans notre vie quotidienne : éoliennes, centrales nucléaire, barrages .etc