Toutes les manières possibles de fabriquer un aimant permanent sont énumérées dans le cahier d'étudiant de Joseph Henry, qui est conservé à l'université de Princeton. Henry, le physicien américain du 18ème siècle, est connu - avec Michael Faraday - comme le père de la technologie électrique, il n'est donc pas surprenant que l'une des méthodes qu'il décrit utilise l'électricité. Il se trouve que si vous avez le bon type de tige métallique et assez de puissance électrique, l'induction électromagnétique peut transformer la tige en un aimant permanent fort. Quelle est la force? Certainement plus fort qu'un aimant de réfrigérateur.
Qu'est-ce que le magnétisme?
Le magnétisme et l'électricité ne sont pas seulement liés, ils sont les deux faces d'une même pièce, et c'est le phénomène de l'inductance électromagnétique. indépendamment par Henry et Faraday, qui a conduit à cette réalisation. Les électrons ont un spin, ce qui donne à chaque atome un petit champ magnétique. Il est possible d'induire les électrons à l'intérieur de certains métaux à tourner dans la même direction, ce qui confère au métal des propriétés magnétiques. La liste des métaux qui font cela n'est pas longue, mais le fer est l'un d'entre eux et, parce que l'acier est fait de fer, il peut aussi être magnétisé.
Façons de fabriquer un aimant
Parmi les méthodes qu'Henry mentionne pour transformer une tige de fer ou d'acier ordinaire en un aimant sont:
Le résultat final de chaque méthode est d'induire les électrons dans la tige à tourner dans la même direction. Puisque l'électricité est faite d'électrons, on peut supposer que la dernière méthode est la plus efficace.
Fabriquer son propre aimant
Vous avez besoin d'une tige faite d'acier, de fer ou d'un autre matériau peut être magnétisé. (Indice: Il n'y a pas beaucoup d'autres choix.) Un clou en acier de 10d ou plus est parfait. Si vous n'êtes pas sûr que c'est de l'acier, utilisez un petit aimant pour le tester. Vous avez également besoin d'un ou deux pieds de fil de cuivre isolé et d'une source d'alimentation, telle qu'une batterie de type D ou un transformateur basse tension que vous pouvez brancher sur une prise de courant. Si vous optez pour un transformateur, assurez-vous qu'il a des bornes auxquelles vous pouvez connecter les fils.
Pour magnétiser le clou, enroulez le fil autour de lui, en formant autant de bobines que vous le pouvez. Il est bon de chevaucher le fil au-dessus des bobines que vous avez déjà enroulé. La force du champ inductif - et de votre aimant - augmente à mesure que vous augmentez le nombre de bobines, alors soyez généreux. Laissez les extrémités des fils libres et dénudez un pouce d'isolant pour pouvoir les connecter à la source d'alimentation.
Raccorder les fils à la source d'alimentation et mettre l'alimentation sous tension. Laissez le courant pendant une minute environ, puis éteignez-le. Testez l'ongle en le tenant par-dessus des limailles de fer. Il devrait maintenant être magnétisé et attirer les limailles, même lorsque l'alimentation est coupée.
Augmenter la force
Vous pouvez augmenter la force de l'aimant en augmentant le nombre de spires. Par exemple, si vous doublez le nombre de bobines, vous doublez la force du champ inductif. Cependant, lorsque vous augmentez la longueur du fil pour ce faire, vous augmentez la résistance électrique, ce qui réduit la quantité de courant circulant dans le fil. Puisque le courant, qui est le mouvement des électrons, crée le champ, le pouvoir inducteur diminue. Compensez cette perte de courant en augmentant la tension, soit en modifiant le réglage sur le transformateur, soit en utilisant une batterie plus grosse.
Avertissement
Veillez à maintenir la tension dans les limites de sécurité. Vous ne voulez pas vous électrocuter, ni créer un aimant qui reste en permanence dans le réfrigérateur.
