Contenu
- L'électricité crée le magnétisme
- Le magnétisme crée l'électricité
- Le principe de l'induction électromagnétique
- L'électricité naturelle fabrique des aimants naturels
- La connexion
Le magnétisme et l'électricité sont deux des phénomènes les plus mystérieux du monde quotidien. L'électricité est le mouvement de particules sous-microscopiques chargées à travers un matériau. Ce flux de charges, ou «courant», se déplaçant à travers les fils d'une maison fournit l'énergie électrique nécessaire aux outils et appareils modernes. Le magnétisme est une force invisible qui permet aux aimants de déplacer d'autres aimants et certains métaux à distance. Bien que les choses semblent très différentes, le magnétisme et l’électricité sont en fait très liés.
L'électricité crée le magnétisme
En 1820, le physicien danois Hans Christian Orsted remarqua quelque chose d'inhabituel lors de ses expériences avec l'électricité. Il a constaté que lorsqu'un courant électrique circulait dans un fil, l'aiguille d'une boussole placée à proximité se déplaçait. La seule chose à faire était un champ magnétique. Orsted avait découvert qu'un courant électrique générait un champ magnétique.
Le magnétisme crée l'électricité
Michael Faraday, après avoir entendu parler de la découverte d’Orsteds, a estimé que si les courants électriques pouvaient créer des champs magnétiques, ceux-ci devraient être capables de générer des courants électriques. En 1831, alors qu'il effectuait une série d'expériences visant à tester son idée, Faraday découvrit qu'un aimant se déplaçant à proximité d'un fil pouvait faire circuler un courant électrique dans ce fil.
Le principe de l'induction électromagnétique
Il n'était même pas nécessaire que l'aimant se déplace pour générer de l'énergie. Le facteur important était que le champ magnétique autour du fil devait changer. Ce changement peut être causé par un aimant en mouvement, ou par le maintien immobile et le déplacement de la bobine, ou par l'augmentation ou la diminution de la puissance d'un électroaimant. Ce principe, selon lequel un champ magnétique changeant induit un courant électrique dans un conducteur, a été appelé la loi de l'induction électromagnétique.
L'électricité naturelle fabrique des aimants naturels
La découverte d'Orsteds montre pourquoi les aimants ont des champs magnétiques capables de déplacer d'autres objets. Toute la matière est composée d'atomes. Des électrons chargés gravitent autour d'un noyau atomique dense. Tout ce qu'un courant est une charge électrique en mouvement. Cela signifie que chaque atome dans la nature est entouré d'un minuscule courant électrique, ce qui signifie que tous les atomes ont un champ magnétique infime, car, comme Orsted l'a montré, les courants électriques génèrent des champs magnétiques. Dans la plupart des matériaux, ces minuscules aimants atomiques pointent dans toutes les directions et annulent les effets de chacun. C'est pourquoi la plupart des matériaux ne sont pas magnétiques. Mais dans certains matériaux, ces minuscules aimants s’alignent, créant un puissant champ magnétique. Ces matériaux sont des aimants et sont presque toujours en métal.
La connexion
Comme Orsted et Faraday l'ont montré, le magnétisme et l'électricité sont étroitement liés. Chacun semble être capable de créer l'autre. Même les aimants naturels sont magnétiques à cause de tous les petits courants électriques qui les traversent de la bonne façon. Il ne serait pas faux de dire que le magnétisme et l'électricité sont deux aspects différents du même phénomène.