lectromagntisme

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Électromagnétisme
SCP4011-2
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Lélectromagnétisme

• Aimant et champ magnétique.
• Courant et champ magnétique.
• Électro-aimants.
• Exemples dutilisation des électro-aimants.

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Cest quoi le magnétisme?

• Phénomène dinteraction à distance
• Force invisible qui attire ou repousse
• Il existe de façon naturelle autour de la
  magnétite
• loxyde de fer Fe3O4
• cest laimant naturel et si on le frotte sur de
  lacier, celui-ci acquiert les mêmes propriétés.
• Les aimants attirent le fer, le nickel, le cobalt
  et le chrome.

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Origine atomique du magnétisme (Hors programme
SCP4011)

• Chaque électron est un petit aimant
• Les électrons ont tendances à sassocier deux à
  deux avec un magnétisme contraire.
• Ce qui annule leffet magnétique dans la matière.
  
• Lorsque plusieurs électrons de la dernière couche
  ont un magnétisme dans le même sens, comme ceux
  de lion de fer dans la magnétite, alors nous
  avons un aimant.

Pour en savoir plus http//www.sciencetech.technom
uses.ca/francais/schoolzone/basesuraimant.cfmwhat
are
5
Champ magnétique

• Cest la région de lespace où laimant exerce
  son influence.
• Dans son champ magnétique un aimant exerce une
  force plus ou moins grande sur dautres masses
  magnétiques.
• Les lignes de force dun champ magnétique peuvent
  se voir en mettant de la limaille de fer près
  dun aimant.

Images tirées dun diaporama de Julien Bok
LPS-ESPCI LMPQ-Paris 7
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Intensité du champ magnétique(Hors programme
SCP4011)

• Cest une force qui sexerce sur une masse
  magnétique en un point du champ.
• Linfluence du champ varie dun point à lautre
  du champ.
• Lintensité se mesure en oersted (Oe) du
  physicien danois Oersted (l777-1851)

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Pôles

• Ils se situent aux extrémités dun 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 dun aimant.

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Aiguille d une boussole
Laiguille aimantée dune boussole saligne sur
les lignes du champ magnétique.
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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 dun diaporama de Julien Bok
LPS-ESPCI LMPQ-Paris 7
Boussole Le pôle nord de laiguille de la
boussole soriente vers le pôle nord géographique
de la terre. Pour en savoir plus sur la boussole
cliquez http//fr.wikipedia.org/wiki/Boussole
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Aimants
Les lignes de champ sont responsables des forces
qui sexercent entre 2 aimants
Attraction
S N
S N
Répulsion
N S
S N
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Lignes de champ
Lorsque les pôles opposés d'un aimant sont
rapprochés, les lignes de champ s'épousent et les
aimants s'attirent ensemble.
Lorsque les mêmes pôles d'un aimant sont
rapprochés, les lignes de champ s'éloignent les
unes des autres et les aimants se repoussent
mutuellement.
                                    
http//www.sciencetech.technomuses.ca/francais/sch
oolzone/basesuraimant.cfmrule
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Effet magnétique du courant

• Un courant électrique crée autour de lui un champ
  magnétique. (Oersted 1820)
• Il agit donc comme un aimant.
• Laiguille dune boussole peut nous indiquer le
  sens des lignes de champ produites par le courant
  qui passe dans un fil.

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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.ht
ml
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Visualisation du champ magnétiqueautour dun fil
conducteur
Configuration de la limaille autour dun
conducteur rectiligne
http//www.cegep-ste-foy.qc.ca/freesite/fileadmin/
users/83/Le_champ_magnetique.ppt
15
Donc

• Lorsquun 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.

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Boucle

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

17
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 lautre.

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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
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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.

20
Bobine

• Si nous enroulons un fil, nous obtenons une
  bobine formée de plusieurs boucles.
• Une bobine enroulée régulièrement sappelle un
  solénoïde.

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Champ magnétique dans une bobine
Les lignes de champ de chacune des boucles
sadditionnent
http//www.cegep-ste-foy.qc.ca/freesite/fileadmin/
users/83/Le_champ_magnetique.ppt
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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
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Identification des pôles dun 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/e
lectrom.htm
24
(No Transcript)
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Quelques exemples dutilisations

• 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 dinformation en informatique.
• Dans un moteur électrique.
• Dans un générateur.

Les deux derniers exemples seront étudiés dans un
prochain diaporama sur linduction
électromagnétique
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4 Applications du magnétisme
AMARRAGE PAR ELECTRO-AIMANTS GEANTS
http//www.afcan.org/dossiers_techniques/amarrage.
html
Railway Technical Research Institute
27
Petit test

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

http//public.sogetel.net/rthibaudeau/hot_magnetis
me/magnetisme_p1.htm
28
Fin
Par Florent Martin Centre lEscale flmartin_at_csdrav
eurs.qc.ca Mai 2006