Contenu
- L'effet électromagnétique
- La source des champs magnétiques dans la nature
- Aimants permanents
- Parties d'un électroaimant
- Comment fonctionnent les électroaimants
Un électro-aimant est un dispositif fabriqué par l'homme qui agit presque exactement comme un aimant naturel. Ses pôles nord et sud attirent et repoussent les pôles nord et sud grâce aux aimants naturels. Cela peut attirer certains types de métaux. La principale différence entre un électroaimant et un aimant naturel réside dans les matériaux dont chacun est composé et dans le fait que, lorsqu'un électroaimant est mis hors tension, il perd ses capacités magnétiques, selon le Laboratoire national de champs magnétiques élevés.
L'effet électromagnétique
Comme le physicien danois Hans Christian Oersted l'a découvert au début du XIXe siècle, les champs magnétiques sont causés par des courants électriques. Pendant qu'il travaillait dans son laboratoire, il a découvert que tous les fils traversés par un courant pouvaient affecter les aiguilles du compas comme s'il s'agissait d'aimants. Cela s'appelait l'effet électromagnétique, déclare MAGCRAFT Rare Earth Magnets.
La source des champs magnétiques dans la nature
Les atomes qui constituent les aimants naturels (comme tous les atomes) sont constitués de minuscules charges électriques négatives appelées électrons, entourant de minuscules charges électriques positives appelées protons. Les électrons tournent et se déplacent autour de leurs atomes, ce qui en fait de petits courants. Les électrons de tous les atomes génèrent donc de minuscules champs magnétiques.
Aimants permanents
Selon le Laboratoire national des champs magnétiques élevés, dans la plupart des substances, ces champs magnétiques sont dirigés dans toutes les directions, de sorte que ces minuscules champs magnétiques ne s’additionnent généralement pas, car ils agissent trop les uns sur les autres. Dans certains matériaux, les champs peuvent s'aligner et agir les uns sur les autres, ce qui confère à l'objet un champ magnétique puissant. De tels objets s'appellent des aimants. Les aimants permanents sont toujours constitués de substances telles que la magnétite, le fer, le nickel ou le néodyme.
Parties d'un électroaimant
Un électro-aimant est constitué d'une bobine de fil, d'une batterie et d'un morceau de fer. Le cuivre, un matériau non magnétique, est enroulé autour du fer, appelé le "noyau". Alors que le fer peut être transformé en un aimant permanent, le noyau en fer d'un électro-aimant n'est pas un aimant. Tous les matériaux constituant un électroaimant sont non magnétiques.
Comment fonctionnent les électroaimants
Lorsque la batterie est connectée à la bobine, le courant commence à la traverser. Comme l’a découvert Oersted, cela fait que le fil de la bobine génère un champ magnétique. Comme le fil est étroitement enroulé, ces champs magnétiques s'empilent. Parce que le fer a une grande perméabilité magnétique, il renforce le champ généré par le fil. Cependant, dès que la batterie cesse de fonctionner, le courant cesse, ce qui signifie que le champ magnétique disparaît. C'est la raison pour laquelle les électroaimants sont des aimants temporaires, explique le Laboratoire national de champs magnétiques élevés.