Science et technologie s1176

Le champ magnétique autour des aimants

Selon la forme d'un aimant, la forme du champ magnétique sera différente. De plus, le champ magnétique nous permet d'expliquer les phénomènes d'attraction et de répulsion entre les pôles de différents aimants.

Le champ magnétique autour d'un aimant droit

Les schémas suivants représentent le champ magnétique autour d’un aimant droit. Sur l’image de droite, on a placé de la limaille de fer qui nous permet de visualiser le champ magnétique existant autour de l'aimant. Sur le dessin de gauche, on a représenté le champ magnétique à l'aide de lignes de champ, aussi nommées lignes de force. Leur espacement révèle l'intensité relative du champ magnétique: plus un objet est rapproché de l'aimant, plus le champ magnétique est fort. De plus, ce sont des lignes qui s'orientent toujours du pôle nord vers le pôle sud. Elles ne se touchent jamais, bien qu'elles puissent parfois être rapprochées les unes des autres.

Même si on ne peut en voir l’orientation, il est intéressant de remarquer comment la forme des lignes de champ magnétique se compare d’un dessin à l’autre : les limailles de fer s'orientent dans la même direction que les lignes imaginaires du champ magnétique.

 

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Les lignes de champ partent toujours du pôle nord magnétique et se rendent au pôle sud magnétique. Le schéma suivant représente le même aimant que les schémas précédents, mais quelques boussoles ont été insérées. Les boussoles sont toujours orientées de la même façon que la ligne de champ magnétique la plus proche et elles pointent vers le pôle sud de l'aimant.

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Le champ magnétique autour d’un aimant en U

Le schéma suivant représente les lignes de champ magnétique autour d'un aimant en U. Les lignes de champ magnétique partent toujours du pôle nord magnétique en direction du pole sud magnétique.

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Le champ magnétique associé à l’interaction entre deux aimants

Il existe deux formes de champ magnétique lorsqu’on approche deux aimants l'un de l’autre. La forme du champ magnétique sera différente si les pôles qui sont rapprochés sont identiques ou différents.

Interaction entre deux pôles différents

Lorsque deux pôles différents se rencontrent, on observe que le champ magnétique d'un aimant est attiré par celui de l'autre aimant. Ainsi, les lignes de champ qui émergent du pôle nord d'un aimant sont attirées par le pôle sud de l'autre aimant. C'est ce qui explique le phénomène d'attraction entre les pôles différents de deux aimants. Le champ magnétique illustré ci-dessous ressemble à celui du champ d'un seul aimant.

 

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Interaction entre deux pôles semblables

La forme des deux champs magnétiques est identique si on étudie deux pôles nord ou deux pôles sud.  Cependant, l’orientation des lignes de champ est différente. Les lignes de champ d'un aimant ne sont pas attirées par le pôle de l'autre aimant. Au contraire, elles se repoussent, ce qui permet d'expliquer le phénomène de répulsion entre les pôles identiques. Les lignes de champ forment alors une croix caractéristique au centre des champs magnétiques.
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