Comment fonctionnent les aimants?
Les aimants ont des champs magnétiques qui attirent les objets contenant du fer. Par exemple, certaines des substances attirées par les aimants sont le fer, le nickel et l’acier. Les aimants sont utilisés à diverses fins, allant de la fixation d’objets aux portes du réfrigérateur, en passant par la création d’un compas, l’organisation rapide de tours en montagnes russes et la conversion de l’énergie mécanique en énergie électrique. Ils sont même utilisés dans certains jouets.
Comprendre le fonctionnement des aimants signifie comprendre la dynamique d'un champ magnétique. Considérons l'espace qui entoure un aimant. Cet espace est occupé par une force magnétique et s'appelle un champ magnétique. Si un aimant est placé dans ce champ, il sera soumis à des forces magnétiques.
Un champ magnétique est créé à la suite de charges en mouvement. Un bon exemple de ceci est le courant électrique qui circule dans un fil. Lorsque cela se produit, des particules subatomiques, appelées électrons, chargées négativement se déplacent à travers le fil. Au fur et à mesure que ces charges se déplacent, un champ magnétique se forme autour du fil. De même, le champ magnétique d'un aimant est créé par le mouvement des électrons.
Le champ magnétique d'un aimant attire ou repousse certains métaux, ainsi que d'autres aimants. Un aimant a deux extrémités qui sont appelées des pôles. Un pôle est appelé nord et l'autre est appelé sud. Pour attirer les aimants les uns aux autres, vous devez placer les extrémités opposées de deux aimants proches l'une de l'autre. Placer les extrémités de deux aimants comme des extrémités l'une de l'autre provoque le contraire. les deux aimants se repoussent.
Fait intéressant, la Terre possède un champ magnétique naturel à son noyau. Si vous regardez une boussole, vous remarquerez qu’un côté est marqué «N» et fait face au pôle magnétique nord de la Terre. En tant que telle, cette partie de la boussole est appelée le pôle Nord. Cependant, le pôle magnétique nord de la Terre ne doit pas être confondu avec son pôle Nord. Le pôle Nord est situé à des centaines de kilomètres du pôle nord.
Bien que la plupart des gens connaissent bien les aimants de réfrigérateur simples, il existe de nombreux autres types d’aimants. Ils sont classés comme permanents, temporaires et électromagnétiques. Les aimants permanents conservent leurs propriétés magnétiques pendant une période prolongée, tandis que les aimants temporaires perdent leur magnétisme plus rapidement. Un électro-aimant, par contre, est créé avec de l'électricité. Sa force peut être modifiée en fonction du courant électrique autorisé à la traverser.