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Le
champ magnétique terrestre de l'ordre de 10-5
Teslas aimante les objets contenant du fer comme les radiateurs ou tout
autre objet métallique...
Il suffit d'une boussole pour s'en apercevoir : le radiateur est un aimant dont le pôle sud est en bas (il attire le nord de la boussole) et le pôle nord en haut. Cette aimantation est due à la composante verticale du champ magnétique terrestre : faites un petit schéma représentant la Terre, le champ magnétique terrestre et le radiateur pour vous en convaincre ! Attention, le nord géographique est le pôle sud magnétique. |
Voici un système
ingénieux qui
permet de faire léviter un petit aimant néodyme
(aimant très puissant) cubique ou cylindrique (plus
difficile) :
L'ensemble est
composé de 2 aimants néodymes : celui du haut est
astucieusement fixé sur une vis permettant
d'obtenir
facilement l'équilibre entre le poids de l'aimant cubique et
la force magnétique qui l'attire vers le
haut...
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soumis à aucun frottement solide, si on met en rotation
l'aimant en lévitation, il tourne sur lui-même très longtemps... |
La toupie
magnétique toujours aussi bluffante... Le
levitron est constitué d'une base contenant des aimants
puissants (dont les lignes de champs sont visualisables avec le
ferrofluide !) qui permettent la lévitation d'une toupie en
rotation rapide : l'ensemble est stabilisé par effet
gyroscopique.
Avec un peu d'entraînement, il est possible de faire léviter la toupie plus d'une quinzaine de minutes. Un grand merci à François et Alexandre qui, grâce à leur patience et à leurs idées, nous ont fourni les deux magnifiques vidéos visualisables ci-contre. La seconde est réalisée en insérant une planche en bois entre la base du lévitron et la toupie pour un effet des plus magique ! |
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Le
ferrofluide est un fluide homogène composé de
petites particules ferromagnétiques de l'ordre de quelques
microns.
Lorsqu'on approche un aimant, ces particules s'orientent : il apparaît des "pics" permettant de visualiser les lignes de champ. La viscosité de ce fluide dépend du champ magnétique appliqué. |
Pour
fabriquer un petit moteur à courant continu, c'est
très simple ! Il suffit d'une pile plate dont on coupe un
peu les bornes pour placer dessus une bobine de fil de cuivre.
On dénude au papier de verre le fil de cuivre aux endroits où il est en contact avec les pôles de la pile. Puis, on fixe un petit aimant sur la pile...et le moteur fonctionne ! L'explication physique est un peu compliquée pour ceux qui n'y connaissent rien en moteur : indiquons juste que les parties dénudées du fil de cuivre jouent le rôle des collecteurs et qu'il faut une dissymétrie pour que le moteur démarre... |
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Pour
cette expérience surprenante, il faut un tube de
cuivre et un petit aimant puissant : on lâche l'aimant en
haut du tube et...on patiente car la chute est très
lente !!!
Le cuivre est un matériau conducteur non ferromagnétique : il ne s'aimante pas. Lorsque l'aimant descend dans le tube, il créé des courants induits dans le tube de cuivre et, comme prévu par la loi de Lenz, ceux-ci créent "un champ magnétique qui s'oppose à la cause qui lui a donné naissance" : l'aimant est freiné par cette force magnétique ! |