Les aimants et l’électromagnétisme

Il existe une force universelle, appelée électromagnétisme. C’est l’une des 4 forces universelles présentes dans l’Univers, donc elle est très importante.

Cette force est invisible pour nous ;

  • nous ne la voyons pas, mais elle est présente partout, et elle peut être TRÈS puissante ;
  • nous ne la voyons pas et pourtant on peut mettre en évidence son existence par des expériences.

Marc, animateur de l’association « Rennes en Sciences », est venu à l’école pour nous initier aux aimants, et nous permettre d’assister à certains effets spectaculaires de la force électromagnétique.

Il nous a raconté que notre planète, la Terre, est comme un immense aimant.

Il nous a donné des aimants à manipuler : chacun pouvait éprouver la force électromagnétique, chacun pouvait faire les expériences.

Le champ magnétique traverse notre doigt facilement et maintient les deux aimants en place.

Un aimant comporte toujours 2 pôles, un pôle Nord et un pôle Sud.

Nous avons expérimenté une loi importante :

Deux pôles semblables se repoussent, et deux pôles différents s’attirent.

Nous avons comparé la force mécanique pour comprimer un ressort à celle nécessaire pour rapprocher deux aimants dont les pôles identiques sont face à face.

Voici les deux dispositifs dont nous disposions chacun.

Il fallait appuyer avec 2 doigts seulement, d’abord sur le dispositif à ressort, puis celui avec les aimants, et comparer la résistance qu’ils offraient. La force à exercer sur le ressort augmente régulièrement, celle à exercer sur les aimants est faible au début et augmente très fortement quand les aimants sont proches.

Nous avons enfin assisté à une expérience de lévitation magnétique.

L’aimant sur la table à son pôle nord vers le haut, le « hand spinner » possède trois aimants avec les pôles nord vers le bas, la force de répulsion le maintient en lévitation . La tige centrale l’empêche de se retourner.

Et enfin, le clou de l’atelier : une toupie en lévitation magnétique :

Enzo se demande : mais va-t-elle tourner « à l’infini », c’est-à-dire indéfiniment ?

Écoutez la réponse de Marc.

La résistance de l’air fera que la toupie cessera de tourner au bout de 4 ou 5 minutes environ. Mais dans le vide, elle pourrait tourner « à l’infini » !

Le champ magnétique traverse le verre.

Dans cette vidéo, la toupie tourne dans le verre !

Enfin, nous avons pu voir un appareil que Marc a fabriqué pour nous raconter comment Mickaël Faraday a découvert qu’on peut produire du courant électrique en bougeant un aimant devant un conducteur électrique, ici une bobine de fils de cuivre.

Un courant électrique alternatif détecté par le voltmètre !

Un aérogénérateur

Nous avons même pu allumer une lampe avec un moulin à vent, grâce seulement à un aimant (relié au moulin à vent sur lequel nous avons soufflé) et une bobine de cuivre…

Nous remercions Marc et l’association Rennes en sciences, qui offrent ces animations généreusement aux écoles qui en font la demande. Marc a aussi assuré la relecture de l’article, pour valider les formulations.

Fiche synthèse aimants et électromagnétisme

Documents à télécharger

Revenir en haut