Electricité et magnétisme

Electricité et magnétisme

Electricité et magnétisme

Dans cet article nous allons voir: “Electricité et magnétisme“, l’énergie, mystérieuse, anime notre quotidien. 

Electricité et magnétisme

Vers 1600, William Gilbert écrivit un traité sur le magnétisme, intitulé De magnete. Il croyait que la Terre était un immense aimant. Afin de vérifier sa théorie, il façonna une pierre de magnétite en forme de boule et plaça à sa surface de petites aiguilles en fer. Il constata que toutes les aiguilles pointaient vers le nord et vers le sud.

La pierre d’aimant était déjà connue des anciens Grecs et des Chinois comme possédant l’étrange pouvoir d’attirer les objets en fer. Il s’agit d’une roche brun foncé appelée magnétite. Son nom vient de la ville de Magnesia, en Grèce, où on en trou\-ait.

Si vous possédez un fort aimant, vous pouvez aimanter une aiguille d’acier en le frottant plusieurs fois dessus comme le montre le dessin. À l’intérieur d’une aiguille, il y a des parties que l’on nomme des domaines. Chacun de ces domaines se comporte comme s’il était composé de plusieurs aimants plus petits. Avant que l’aiguille ne soit aimantée, chacun de ses domaines avait une direction différente. Mais, après avoir été frottés par l’aimant, tous les domaines de l’aiguille se trouvent orientés dans le même sens.

Les pôles d’un aimant sont faciles à distinguer: ce sont les parties de l’aimant où les forces d’attraction paraissent être les plus fortes. Le pôle de l’aimant qui tente toujours de se diriger vers le nord se nomme pôle Nord, et l’autre le pôle Sud. Les aimants s’attirent ou se repoussent entre eux selon une règle immuable : les pôles contraires s’attirent, alors que les pôles de même nature se repoussent. Le champ magnétique d’un aimant est la propriété de l’espace autour de lui dans lequel ces effets se font sentir. On peut le déterminer en plaçant de la limaille de fer, comme sur notre dessin; les lignes qu’elle dessine alors sont appelées lignes de flux magnétique.

Hans Christian Oersted avait découvert en 1819 qu’un fil parcouru par un courant électrique était toujours entouré par un champ magnétique. Plus tard, un savant américain, Joseph Henry, constata qu’en faisant passer un courant électrique dans une bobine de fil de cuivre on pouvait produire un fort champ magnétique. Puis William Sturgeon plaça une barre de fer au centre de la bobine et trouva que le champ magnétique alors produit était encore plus puissant : on appela ce dispositif électroaimant, ou encore solénoïde. 

On peut produire ce champ magnétique à volonté et le couper de même. Les électroaimants sont très utilisés dans les appareils de téléphone, les sonneries et surtout les moteurs électriques. Michael Faraday découvrit comment utiliser le magnétisme pour produire de l’électricité. Le 17 octobre 1831, il montra qu’on pouvait produire un courant électrique en déplaçant une barre de fer aimantée à l’intérieur d’une longue bobine. Douze jours après, il fit tourner un disque de cuivre entre les pôles d’un grand aimant : il venait d’inventer la dynamo, ou générateur d’électricité.

Générateurs et moteurs électriques sont presque semblables, mais ils produisent des effets inverses. Dans un moteur, le courant fait tourner un rotor qui fournit alors une énergie mécanique. En revanche, le rotor du générateur est mû par une force mécanique (vapeur ou autre) pour produire de l’électricité. L’énergie mécanique est transformée en énergie électrique.

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