La force mystérieuse des aimants

Les aimants fixent les notes sur le réfrigérateur, ferment les sacs à main, tiennent les savons sur leur support. Et tout ça sans colle. Comment est-ce possible et quelles forces invisibles sont à l'œuvre?

Les aimants sur la porte du frigo mettent de la bonne humeur dans la cuisine.

Les aimants sont partout dans notre vie quotidienne. Par exemple sur la porte du réfrigérateur. (Image: viperagp/CanStockPhoto)

Un aimant a toujours deux côtés

Les pôles opposés de deux aimants se repoussent et les pôles identiques s'attirent.

Un aimant a toujours deux pôles. Et si tu le coupais au milieu, les deux moitiés aurait à leur tour chacune deux pôles. (Illustration: Rédaction SimplyScience.ch)

Les aimants sont des métaux qui attirent ou repoussent les autres métaux. Le fer, le nickel et le cobalt font partie des métaux possédant des propriétés magnétiques. Un aimant comporte toujours deux côtés, que l'on appelle pôle nord et pôle sud. Les deux pôles opposés s'attirent. Tu peux essayer toi-même en prenant deux aimants. Si tu tiens le pôle nord et le pôle sud l'un à côté de l'autre, les aimants s'attirent. Mais si tu mets le pôle nord près du pôle nord, ils se repoussent. Peux-tu sentir les forces en action? Les forces invisibles qui agissent entre deux aimants sont appelées forces magnétiques.

 

 

 

Rendre les forces magnétiques visibles

Les courbes entre les deux pôles représentent les lignes de champ magnétique.

Les lignes de champ magnétique vont du pôle nord au pôle sud. (Illustration: Rédaction SimplyScience.ch)

Les forces magnétiques sont invisibles pour l'œil humain, et nous ne pouvons pas non plus les sentir ou les entendre. La zone autour d'un aimant dans laquelle agissent les forces magnétiques, c'est-à-dire là où l'aimant attire ou repousse d'autres objets aimantés, est appelée champ magnétique. Les scientifiques représentent le champ magnétique par des lignes appelées lignes de champ magnétique.

 

 

 

 

 

Faire apparaître les lignes de champ magnétique

Effet du champ magnétique sur la limaille de fer

Limaille de fer sur du papier. La limaille s'oriente selon le champ magnétique produit par les barreaux aimantés placés en dessous. (Image: Berndt Meyer/Wikimedia Commons, Licence CC)

Tu peux faire apparaitre les lignes de champ magnétique invisibles en éparpillant de la limaille de fer ou des petites aiguilles sur du papier. Tu peux ensuite mettre un barreau aimanté sous le papier et observer comment la limaille se répartit selon le champ magnétique de l'aimant. Si tu fais bouger l'aimant lentement, tu vois comme la limaille suit l'aimant comme par magie.

 

 

 

 

Comment un morceau de métal devient-il magnétique?

On peut aimanter un morceau de métal en y frottant un aimant dans une seule direction.

On peut aimanter un morceau de métal en y frottant un aimant dans une seule direction. (Illustration: Rédaction SimplyScience.ch)

Tous les métaux ne sont pas aimantés. Cela vient de ce que les particules métalliques, ou atomes, dont est constitué le métal sont disposées en désordre. Tu peux te représenter chacune de ces particules comme un aimant minuscule. Comme ces petits aimants sont en désordre, leurs forces magnétiques s'équilibrent, ce qui fait que le morceau de métal ne possède ni pôle nord, ni pôle sud. On peut cependant ordonner ces particules en passant un aimant en fer sur le morceau de métal. Les particules se tournent toutes dans la même direction, les forces magnétiques s'unissent et le morceau de métal est aimanté (ce doit être du fer, du nickel ou du cobalt). Tu peux d'ailleurs essayer toi-même (voir encadré ci-dessous)

 

Un aimant à faire soi-même

Tu peux transformer un trombone ou un clou en aimant. Pour cela, pose un aimant (un aimant de tableau magnétique suffit) sur la table et pose la pointe du trombone dessus pendant environ 10 secondes. Mets ensuite la pointe du trombone près d'une épingle ou d'une agrafe. Que vois-tu? Le trombone est devenu un petit aimant qui attire l'agrafe. L'effet magnétique de l'aimant fait maison ne dure en général qu'un court moment, car les particules ne cessent de bouger et se remettent bientôt en désordre.

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