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Un aimant permanent est un morceau de fer ou un métal similaire ayant son propre champ magnétique. Dans des conditions idéales, il conservera sa force magnétique pendant de nombreuses années. Des chutes fréquentes, des impacts ou des températures élevées l'affaiblissent. Un morceau de fer, appelé gardien, s’installe sur les pôles de l’aimant, ce qui l’aide à conserver son magnétisme pendant de longues périodes de stockage.
Ferromagnétisme
Tous les aimants permanents présentent ce que les scientifiques appellent ferromagnétisme, lorsqu'un champ magnétique produit une force d'attraction puissante dans le métal. Dans les bonnes conditions, une pièce métallique ferromagnétique acquiert son propre champ et devient magnétisée. D'autres types de métaux, tels que le cuivre et l'aluminium, sont paramagnétiques, ont une faible attraction pour les aimants et n'ont jamais de champ permanent. Un porte-aimant est un morceau de matériau ferromagnétique, qui n'est pas lui-même magnétisé.
Stockage des aimants
Dans tous les matériaux ferromagnétiques, les particules métalliques microscopiques, appelées domaines, ont des champs magnétiques minuscules. Si leurs pôles nord et sud magnétiques s'alignent, ils coopèrent et forment un grand champ autour de l'objet. Les impacts et la chaleur brouillent l'orientation des domaines, affaiblissant le champ. Les longues périodes de temps affaiblissent également les aimants. Pendant le stockage, un gardien renforce le champ magnétique en maintenant sa force pendant de longues périodes.
Formes d'aimant
Les aimants permanents se présentent sous différentes formes: barres, fers à cheval, bagues et bandes plates. Quelle que soit leur forme, chaque aimant a exactement un pôle nord et un pôle sud, situés magnétiquement aux extrémités opposées du champ. Des lignes de force magnétique sortent de l’aimant au pôle nord, s’y courbent et y pénètrent de nouveau, puis passent à travers le matériau de l’aimant jusqu’au pôle nord, formant une boucle continue. Les pôles nord et sud d'un aimant en fer à cheval sont proches l'un de l'autre, un pôle à chaque extrémité du «U». C'est un candidat idéal pour le gardien, car il se situe entre les deux pôles et forme un pont magnétique entre eux.
Circuit magnétique
Un champ magnétique conserve sa meilleure force lorsque toute la boucle magnétique, ou le circuit, traverse un métal ferromagnétique en tous points. Un aimant en fer à cheval a un intervalle d'air entre ses deux pôles; le gardien ferme cet espace. Un barreau magnétique, laissé seul, perdra sa force pendant plusieurs mois. Même si un barreau magnétique n'a pas de «gardien», si vous posez deux barreaux côte à côte, le pôle nord de l'un touchant le pôle sud de l'autre, ils forment une boucle magnétique en fer et préservent la force des deux aimants.