Lectromagn tisme
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Électromagnétisme. SCP4011-2. L’électromagnétisme. Aimant et champ magnétique. Courant et champ magnétique. Électro-aimants. Exemples d’utilisation des électro-aimants. C’est quoi le magnétisme?. Phénomène d’interaction à distance Force invisible qui attire ou repousse

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Électromagnétisme

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Presentation Transcript


Lectromagn tisme

Électromagnétisme

SCP4011-2


L lectromagn tisme

L’électromagnétisme

  • Aimant et champ magnétique.

  • Courant et champ magnétique.

  • Électro-aimants.

  • Exemples d’utilisation des électro-aimants.


C est quoi le magn tisme

C’est quoi le magnétisme?

  • Phénomène d’interaction à distance

  • Force invisible qui attire ou repousse

  • Il existe de façon naturelle autour de la magnétite :

    • l’oxyde de fer Fe3O4

    • c’est l’aimant naturel et si on le frotte sur de l’acier, celui-ci acquiert les mêmes propriétés.

  • Les aimants attirent le fer, le nickel, le cobalt et le chrome.


Origine atomique du magn tisme hors programme scp4011

Moment magnétique de l’électron appelé spin

Origine atomique du magnétisme (Hors programme SCP4011)

  • Chaque électron est un petit aimant

  • Les électrons ont tendances à s’associer deux à deux avec un magnétisme contraire.

  • Ce qui annule l’effet magnétique dans la matière.

  • Lorsque plusieurs électrons de la dernière couche ont un magnétisme dans le même sens, comme ceux de l’ion de fer dans la magnétite, alors nous avons un aimant.

Pour en savoir plus

http://www.sciencetech.technomuses.ca/francais/schoolzone/basesuraimant.cfm#whatare


Lectromagn tisme

S

N

lignes de

lignes de

champ magn

champ magn

é

é

tique

tique

Champ magnétique

  • C’est la région de l’espace où l’aimant exerce son influence.

  • Dans son champ magnétique un aimant exerce une force plus ou moins grande sur d’autres masses magnétiques.

  • Les lignes de force d’un champ magnétique peuvent se voir en mettant de la limaille de fer près d’un aimant.

Images tirées d’un diaporama de

Julien Bok

LPS-ESPCI

LMPQ-Paris7


Intensit du champ magn tique hors programme scp4011

P

S

N

Intensité du champ magnétique(Hors programme SCP4011)

  • C’est une force qui s’exerce sur une masse magnétique en un point du champ.

  • L’influence du champ varie d’un point à l’autre du champ.

  • L’intensité se mesure en oersted (Oe) du physicien danois Oersted (l777-1851)


P les

S

N

Pôles

  • Ils se situent aux extrémités d’un aimant

  • Le pôle attiré vers le nord terrestre est un pôle nord.

  • Le pôle attiré vers le sud terrestre est un pôle sud.

  • Les lignes de champ sortent du pôle nord et entrent par le pôle sud d’un aimant.


Aiguille d une boussole

S

N

S N

Aiguille d ’une boussole

L’aiguille aimantée d’une boussole s’aligne sur les lignes du champ magnétique.


La terre est un gros aimant

La terre est un gros aimant

Le pôle nord géographique est donc un pôle sud magnétique et le pôle sud est un pôle nord magnétique.

Image tirée d’un diaporama de

Julien Bok

LPS-ESPCI

LMPQ-Paris 7

Boussole: Le pôle nord de l’aiguille de la boussole s’oriente vers le pôle nord géographique de la terre. Pour en savoir plus sur la boussole cliquez

http://fr.wikipedia.org/wiki/Boussole


Aimants

Aimants

Les lignes de champ sont responsables des forces qui s’exercent entre 2 aimants

Attraction

S N

S N

Répulsion

S N

N S


Lignes de champ

Lignes de champ

Lorsque les pôles opposés d'un aimant sont rapprochés, les lignes dechamp s'épousent et les aimants s'attirent ensemble.

Lorsque les mêmes pôles d'un aimant sont rapprochés, les lignes de champs'éloignent les unes des autres et les aimants se repoussent mutuellement.

http://www.sciencetech.technomuses.ca/francais/schoolzone/basesuraimant.cfm#rule


Effet magn tique du courant

Effet magnétique du courant

  • Un courant électrique crée autour de lui un champ magnétique. (Oersted 1820)

  • Il agit donc comme un aimant.

  • L’aiguille d’une boussole peut nous indiquer le sens des lignes de champ produites par le courant qui passe dans un fil.


Courant et champ magn tique

Courant et champ magnétique

Rappel:

Les lignes entrent par le sud et sortent du nord

Les flèches noires indique le sens du courant dans le fil.

Un peu plus

http://labo.ntic.org/ph11f/mfwire_f.html


Visualisation du champ magn tique autour d un fil conducteur

Visualisation du champ magnétiqueautour d’un fil conducteur

Configuration de la limaille autour d’un conducteur rectiligne

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/freesite/fileadmin/users/83/Le_champ_magnetique.ppt


Lectromagn tisme

Donc

  • Lorsqu’un courant électrique traverse un fil il crée un champ magnétique autour de lui.

  • Ce champ est orienté selon la règle de la main droite.

    • Si l'on tient le conducteur dans la main droite, le pouce orienté dans le sens du courant, les doigts pointeront dans le sens des lignes du champ.


Boucle

Boucle

  • Si un fil parcouru par un courant est tourné en forme de boucle…


Boucle1

Boucle

  • Si un fil parcouru par un courant est tourné en forme de boucle…

  • Les lignes de champ vont entrer par une face de la boucle et sortir par l’autre.


Visualisation du champ magn tique

Visualisation du champ magnétique

Champ magnétique entourant une boucle de courant circulaire

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/freesite/fileadmin/users/83/Le_champ_magnetique.ppt


Boucle suite

S

N

Boucle (suite)

  • Comme pour un aimant, la face de la boucle où les lignes de champ entrent sera un pôle sud.

  • La face où ces lignes sortent sera un pôle nord.


Bobine

Bobine

  • Si nous enroulons un fil, nous obtenons une bobine formée de plusieurs boucles.

  • Une bobine enroulée régulièrement s’appelle un solénoïde.


Champ magn tique dans une bobine

Champ magnétique dans une bobine

Les lignes de champ de chacune des boucles s’additionnent

http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/freesite/fileadmin/users/83/Le_champ_magnetique.ppt


Lectro aimant

Électro-aimant

  • Un solénoïde parcouru par un courant devient un électro-aimant.

  • Il se comporte comme un aimant.

  • Les lignes de champ entrent par le pôle sud et sortent du pôle nord.

http://www2.fsg.ulaval.ca/opus/scphys4/resumes/22b.shtml


Lectromagn tisme

Identification des pôles d’un électro-aimant (méthode différente de celle vue dans le cahier sofad scp4011)

  • Règle de la main droite:

  • On enroule les doigts autour de la bobine dans le sens du courant.

    • Le pouce indique alors le pôle nord.

  • Pour trouver le sens du courant on place le pouce vers le pôle nord, les doigts indique alors le sens du courant.

http://membres.lycos.fr/electrotechcity/magnelec/electrom.htm


Quelques exemples d utilisations

Quelques exemples d’utilisations

  • Comme aimant puissant pour soulever des poids lourds ou amarrer des bateaux.

  • Dans un haut-parleur pour créer un mouvement de va et vient.

  • Trains à lévitation magnétique.

  • Imagerie par résonance magnétique.

  • Stockage d’information en informatique.

  • Dans un moteur électrique.

  • Dans un générateur.

Les deux derniers exemples seront étudiés dans un prochain diaporama sur l’induction électromagnétique


Lectromagn tisme

4 – Applications du magnétisme

AMARRAGE PAR ELECTRO-AIMANTS GEANTS

http://www.afcan.org/dossiers_techniques/amarrage.html

Railway Technical Research Institute


Petit test

Petit test

  • En cliquant sur le lien tu auras accès à un test en ligne sur le magnétisme.

http://public.sogetel.net/rthibaudeau/hot_magnetisme/magnetisme_p1.htm


Lectromagn tisme

Fin

Par Florent Martin

Centre l’Escale

[email protected]

Mai 2006


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