Les aimants font partie de notre quotidien de différentes façons. Bien que la plupart des gens pensent probablement aux aimants aux couleurs vives attachés à leur réfrigérateur, les aimants sont beaucoup plus variés que cela. Les aimants sont utilisés dans la science, l'industrie et la vie quotidienne. Certains sont naturellement formés, certains sont d'origine humaine; certains sont permanents et d'autres sont temporaires.

Types

Les aimants naturels se trouvent dans un minéral riche en fer appelé magnétite. La Terre elle-même est un aimant. Cependant, la plupart des aimants utilisés aujourd'hui sont fabriqués par l'homme et sont créés en traitant certains alliages métalliques de sorte que les charges s'alignent. Les aimants artificiels peuvent être temporaires ou permanents. Les aimants temporaires peuvent être fabriqués en frottant un morceau de métal magnétique, tel que du fer, ou en faisant passer l'électricité à travers les bobines d'un électroaimant.

Histoire

Les premiers aimants étaient des morceaux de magnétite trouvés par hasard. De petits morceaux de fer et de magnétite ont été utilisés pour les compas de base par des marins chinois il y a plus de 1000 ans. Les études modernes du magnétisme ont commencé avec le travail de William Gilbert au début des années 1600, lorsqu'il a déterminé que la Terre présentait du magnétisme et que le magnétisme pouvait être modifié par des processus externes.

Fonction

Tous les aimants fonctionnent les mêmes principes de physique de base. Dans un aimant, les atomes du métal sont organisés en groupes appelés domaines, dans lesquels les alignements atomiques font que les domaines microscopiques deviennent des aimants à cette échelle. Les domaines eux-mêmes s'alignent pour créer le plus grand aimant. L'application de chaleur au matériau magnétique fait que les alignements restent stables et forment un aimant permanent.

Taille et Résistance

Les aimants varient grandement en taille, des minuscules aimants utilisés dans l'électronique et la fabrication aimants géants utilisés pour l'expérimentation du cyclotron en physique. La force de ces aimants peut également varier considérablement. Un aimant comme ceux utilisés pour coller aux réfrigérateurs a généralement une force d'environ un dixième de tesla, l'unité d'induction magnétique. L'aimant le plus puissant de tous les temps, un électroaimant construit au Berkeley Lab du Département d'Énergie des États-Unis en 2001, avait une puissance de 14,7 teslas et était utilisé pour courber les trajectoires des particules atomiques à grande vitesse.

Avantages

L'une des principales utilisations pratiques des aimants est la production d'électricité. Tout comme l'électricité peut créer du magnétisme dans un électro-aimant, le mouvement des aimants dans un générateur peut produire de l'électricité. Les aimants sont également utilisés pour certains trains à grande vitesse, ordinateurs, téléphones, machines d'usine et boussoles.