Le champ magnétique

Un champ magnétique est l'espace invisible autour d'un aimant ou d'un fil électrique à l'intérieur duquel les forces magnétiques peuvent s'exercer sur d'autres aimants ou sur des substances ferromagnétiques.

Les forces magnétiques, attraction ou répulsion, entre les aimants sont capables d'agir à distance. Elles le font par l'intermédiaire d'un champ magnétique, généré par tous les objets aimantés.

On peut représenter un champ magnétique à l'aide de lignes de champ magnétique, aussi nommées lignes de force. Ces lignes sont orientées dans l'espace et leur espacement révèle l'intensité du champ magnétique. La limaille de fer permet de visualiser les lignes de champ: plus les lignes sont rapprochées et plus le champ magnétique est fort. Toutefois, la limaille de fer ne permet pas de connaître l'orientation des lignes de champ. Pour ce faire, il faut disposer d'une boussole que l'on place à différents endroits autour de l'aimant. Son aiguille s'oriente alors dans le sens et la direction des lignes de champ. Ainsi, l'extrémité nord de l'aiguille de la boussole pointe vers le pôle sud de l'aimant.

Les lignes de champ magnétique sont toujours orientées du pôle nord magnétique vers le pôle sud magnétique.


La théorie des domaines magnétiques

Dans un matériel donné, il existe de minuscules régions où les spins des électrons sont bien alignés et on appelle ces régions les domaines magnétiques.  Un seul domaine magnétique peut contenir plusieurs millions d’électrons !  Cependant, cela ne veut pas dire que tous les domaines magnétiques sont toujours orientés de la même façon dans un même objet.

L’image suivante montre les domaines magnétiques d’un objet ordinaire à gauche et les domaines magnétiques d’un aimant à droite.

   
Objet ordinaire                                        Aimant

Comme on peut le remarquer, les domaines magnétiques de l’objet ordinaire ne sont pas alignés. Par conséquent, les « mini-aimants » que forment les domaines magnétiques s’annulent mutuellement. On ne peut donc pas observer de champ magnétique autour de cet objet.

Par contre, les domaines magnétiques de l’aimant sont tous alignés dans la même direction et ensemble, ils forment un aimant assez puissant pour que l’on puisse observer un champ magnétique autour de l’objet.

Les exercices

Les références

  • MELS
  • Rogers
  • Réunir Réussir
  • Fondation Réussite Jeunesse