Les aimants
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• distinguer un corps aimanté d'un corps non aimanté ;
• citer les matériaux attirés par un aimant ;
• aimanter un objet en fer ou en acier ;
• reconnaître les pôles d'un aimant ;
• prévoir l'attraction ou la répulsion entre deux aimants.
Situation de départ
Des aimants, il y en a partout : sur la porte du réfrigérateur, dans vos écouteurs, dans les haut-parleurs, dans les chargeurs magnétiques de smartphone, dans les moteurs des voitures électriques. Certains trains, en Chine ou au Japon, flottent même au-dessus des rails grâce à des aimants et dépassent 400 km/h.
Qu'est-ce qu'un aimant, et comment agit-il ?
I. Les aimants et ce qu'ils attirent
1. Aimants naturels et artificiels
- Certaines roches, comme la magnétite, attirent la limaille de fer : ce sont des aimants naturels.
- L'homme fabrique des aimants artificiels de différentes formes : barreau droit, fer à cheval, aiguille aimantée, disque, aimants souples pour le réfrigérateur.
- Les aimants modernes sont faits d'alliages (ticonal : fer, nickel, cobalt et cuivre), de ferrites (légères et bon marché) ou de néodyme, très puissants et utilisés dans les écouteurs, les disques durs, les éoliennes et les moteurs électriques.
Un aimant est un objet capable d'agir à distance sur certains métaux.
2. Qu'attire un aimant ?
Approchez un aimant de différents objets : trombone, clou, pièce de monnaie, stylo, canette, gomme, règle en aluminium…
| Attiré par l'aimant | Non attiré |
|---|---|
| trombone, clou, aiguille (fer, acier) | aluminium (canette, papier alu) |
| objets en nickel ou en cobalt | cuivre, argent, or |
| certaines boîtes de conserve (acier) | bois, plastique, verre, papier |
Un aimant n'attire que les matériaux contenant du fer, du cobalt ou du nickel (purs ou en alliages comme l'acier).
Son action se fait à distance et traverse un obstacle mince (papier, carton, plastique, verre, main) : c'est ainsi qu'un aimant tient une feuille sur le réfrigérateur.
Dans les centres de tri, de gros aimants séparent les déchets en acier des canettes en aluminium.
II. Aimantation, pôles et interactions
1. L'aimantation
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