Un électroaimant est un type d'aimant artificiel. Bien qu'il soit fait de matériaux qui ne sont pas eux-mêmes magnétiques, quand la puissance est appliquée à son circuit, il agit comme un aimant naturel, sauf qu'il peut être allumé et éteint. Un électro-aimant est essentiellement une batterie attachée à une bobine de fil enroulée autour d'un noyau métallique. Le métal le plus souvent utilisé pour cela est le fer.

La découverte de l'effet électromagnétique

En 1820, le physicien danois Hans Christian Oersted a fait une découverte importante. Tout en conduisant des expériences d'électricité dans son laboratoire, il a découvert que les courants électriques étaient capables de dévier une aiguille de boussole. Cela signifiait d'une certaine manière que le courant électrique générait un champ magnétique. Cette capacité des courants électriques à produire des champs magnétiques a entraîné de nombreuses innovations technologiques, y compris l'électro-aimant.




































Tous les atomes sont constitués de protons, de neutrons et d'électrons. Les protons et les neutrons sont regroupés au centre des atomes, avec les électrons qui les entourent. Lorsque ces électrons tournent et se déplacent autour de leurs atomes, ils produisent de minuscules champs magnétiques, car les électrons en mouvement sont des courants électriques.

Domaines magnétiques
Dans la plupart des matériaux, ces minuscules champs magnétiques, appelés "domaines" point dans tous les sens et annuler les effets de l'autre. Dans certains matériaux, comme la magnétite, ces domaines s'alignent naturellement et fonctionnent les uns avec les autres. Cela fait de l'objet entier un gros aimant, avec un grand champ magnétique. D'autres matériaux peuvent être magnétisés. Lorsqu'un champ magnétique externe leur est appliqué, leurs domaines magnétiques s'alignent, et ils peuvent parfois les maintenir alignés même lorsque le champ externe est retiré. Le fer est l'une de ces substances.

Perméabilité relative

Chaque matériau réagit différemment aux champs magnétiques. Une mesure de cette réponse est la «perméabilité relative» d'un objet. Ce nombre est le rapport entre le champ magnétique induit dans un objet et le champ magnétique appliqué à l'objet. Plus ce rapport est élevé, plus la substance est magnétisable. Si une substance est non magnétique, la perméabilité relative est de 1. Cela signifie que le champ magnétique à l'intérieur de la substance est exactement le même que le champ qui lui est appliqué: la substance n'ajoute aucun champ magnétique propre. Plus la perméabilité est élevée, plus le champ à l'intérieur de la substance est puissant comparé au champ appliqué.

Fer

La perméabilité relative du fer peut atteindre 200 000 s'il est pur assez. Ceci est des centaines ou même des milliers de fois plus élevé que la plupart des autres métaux, bien que les alliages spécialisés créés scientifiquement aient une perméabilité plus élevée. C'est pourquoi le fer est presque toujours utilisé pour les noyaux d'électroaimants. Lorsque le courant dans le fil génère son champ magnétique, il induit également un champ dans le fer, ce qui rend le champ magnétique du fil des milliers de fois plus fort.