Le magnétisme

Secondaire 1-2

Le magnétisme est une propriété caractéristique d’une substance qui a la capacité d’être attirée ou repoussée par un aimant.

L’hématite (minerai de fer) est une substance magnétique.

La fluorite est une substance non magnétique.

L’hématite (minerai de fer) est une substance magnétique.

Une roche d’hématite

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La fluorite est une substance non magnétique.

Une roche de fluorite

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En pratique, on peut vérifier le magnétisme d’une substance en la rapprochant d’un aimant.

Les aimants

Un aimant est un objet ou un dispositif dont les forces magnétiques ont la capacité de repousser ou d’attirer certains objets. Les aimants sont composés d’éléments ferromagnétiques comme le fer (Fe), le cobalt (Co), le nickel (Ni) ou encore un alliage de ces métaux.

Malgré que leur forme et leur taille varient, les aimants possèdent toujours un pôle nord et un pôle sud.

Le pôle nord d’un aimant est celui qui s’oriente naturellement vers le pôle nord géomagnétique de la Terre (près du pôle nord géographique de la Terre). Sur l’aimant, il est souvent identifié par la lettre N et par la couleur rouge.

Le pôle sud d’un aimant est à l’opposé du pôle nord. Sur l’aimant, il est souvent identifié par la lettre S et par les couleurs bleu ou blanc. Il peut aussi n’être d’aucune couleur.

Un aimant en U, un aimant droit, une aiguille de boussole et un aimant cylindrique

Des aimants de forme et de taille variées

La loi des pôles magnétiques

Tout autour d’un aimant, des forces magnétiques exercent une influence sur les autres aimants et sur les substances ferromagnétiques à proximité. Cette zone invisible délimitant la portée d’un aimant est appelée le champ magnétique.

Il n’est pas possible de voir le champ magnétique d’un aimant à l’œil nu, mais on peut observer les effets de la loi des pôles magnétiques :

  • On observe une attraction entre deux aimants lorsque des pôles différents sont à proximité l’un de l’autre;

  • On observe une répulsion entre deux aimants lorsque deux pôles identiques sont à proximité l’un de l’autre.

Les pôles différents (nord et sud) de ces deux aimants s’attirent. Ces aimants subissent une attraction.

Un pôle nord et un pôle sud se font face, ils sont attirés.

L’attraction entre deux aimants

Les pôles identiques (nord-nord ou sud-sud) de ces deux aimants se repoussent. Ces aimants subissent une répulsion.

Un pôle nord et un pôle nord se font face, alors qu’un pôle sud et un pôle sud se font face, ils sont repoussés l’un par l’autre.

La répulsion entre deux aimants

Puisque l’aiguille d’une boussole est un aimant, l’observation de son comportement à proximité d’un autre aimant permet l’identification de ses pôles magnétiques.

Voici un aimant en U dont les pôles ne sont pas identifiés.

On approche une boussole de l’une des extrémités de l’aimant en U et on observe le comportement de l’aiguille.

Le pôle nord de la boussole est attiré par l’extrémité de l’aimant en U.

Grâce à la loi des pôles magnétiques, on peut affirmer que ce côté de l’aimant en U est assurément un pôle sud (attraction nord-sud).

Puisqu’un aimant a toujours un pôle nord et un pôle sud, l’autre extrémité de l’aimant en U est nécessairement un pôle nord.

Le pôle nord de la boussole est attiré par l’extrémité de l’aimant, celle-ci est nécessairement un pôle sud

Le comportement d’une boussole à proximité d’un aimant en U