Les aimants exercent des forces sans contact — Éducation physique, 11–13 ans
Les aimants peuvent attirer ou repousser certains matériaux à distance. L’idée de champ magnétique aide à décrire cet effet invisible et à prévoir où il est le plus fort.
Un champ magnétique s’étend dans l’espace
Un aimant peut attirer un trombone même si de l’air les sépare : le contact n’est donc pas nécessaire. La région où des forces magnétiques peuvent agir s’appelle un champ magnétique. Le fer, l’acier et quelques autres matériaux y réagissent fortement, contrairement au bois et au plastique.
Pourquoi utiliser l’idée de champ ?
On voyait un aimant déplacer une aiguille, mais on ne voyait pas ce qui traversait l’espace vide. Un champ permet de représenter une influence invisible sans imaginer un fil caché entre les objets. Il explique aussi pourquoi la force diminue généralement quand la distance augmente.
Cartographier un aimant droit
Place un aimant droit sous une feuille et saupoudre de la limaille de fer dessus. Tapote doucement la feuille : la limaille forme des lignes courbes, plus serrées près des deux extrémités. Ces lignes sont un modèle, pas de vrais fils ; leur rapprochement indique un effet plus fort près des pôles.
Un champ n’est pas une substance visible
Il est naturel de croire que les lignes courbes autour d’un aimant sont de vrais tubes, puisque la limaille se place le long de ces lignes. Ce ne sont pourtant qu’un dessin servant à montrer la direction et l’intensité relative. Un champ peut exister même sans limaille, boussole ou objet pour le révéler.
Des aimants dans les objets courants
Les champs magnétiques aident une boussole à indiquer approximativement le nord, maintiennent la porte du réfrigérateur fermée et font bouger les membranes des haut-parleurs. Dans chaque cas, le champ agit à travers un petit espace ou un autre matériau. Les aimants puissants peuvent endommager certains appareils ou pincer la peau : il faut les manipuler avec soin.
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