1. Bases de magnétisme
* atomes comme de minuscules aimants: Chaque atome a des électrons en orbite autour de son noyau. Ces électrons agissent comme de minuscules aimants tournants. Dans la plupart des matériaux, les tours d'électrons sont orientés au hasard, annulant leurs effets magnétiques.
* Domaines magnétiques: Dans certains matériaux, comme le fer, ces aimants atomiques peuvent s'aligner dans de minuscules régions appelées domaines magnétiques. Chaque domaine agit comme un petit aimant individuel.
* aimantation: Lorsqu'un matériau est magnétisé, ses domaines magnétiques s'alignent dans la même direction, créant un champ magnétique global plus fort.
2. Comment les matériaux deviennent des aimants
Il existe plusieurs façons de magnétiser un matériau:
* ferromagnétisme: Des matériaux comme le fer, le nickel et le cobalt sont ferromagnétiques. Ils ont de fortes propriétés magnétiques et peuvent être facilement magnétisées. En effet, leurs atomes ont des électrons non appariés, créant un moment magnétique fort.
* aimants permanents: Ceux-ci sont fabriqués à partir de matériaux ferromagnétiques qui ont été magnétisés en permanence en les exposant à un champ magnétique fort. Les domaines s'alignent, et même après la suppression du champ externe, ils restent alignés, créant un aimant permanent.
* ElectromAngnets: Ce sont des aimants temporaires créés en passant un courant électrique à travers une bobine de fil. Le courant électrique crée un champ magnétique qui aligne les domaines dans le noyau ferromagnétique de la bobine.
3. Concepts clés
* champ magnétique: Une région autour d'un aimant où les forces magnétiques peuvent être détectées.
* Pôle magnétique: Les extrémités d'un aimant où le champ magnétique est le plus fort.
* Perméabilité magnétique: Une mesure de la facilité avec laquelle un matériau peut être magnétisé.
4. Exemples
* Compasse: Une aiguille à boussole est un petit aimant permanent qui s'aligne sur le champ magnétique de la Terre, pointant vers le nord.
* Scanner IRM: Un puissant électromêne est utilisé pour créer un champ magnétique fort, permettant aux médecins de prendre des images détaillées de l'intérieur du corps.
5. Au-delà du ferromagnétisme
* paramagnétisme: Des matériaux comme l'aluminium et le platine sont faiblement attirés par les aimants. Leurs atomes ont des électrons non appariés, mais les domaines ne sont pas aussi fortement alignés que dans les matériaux ferromagnétiques.
* diamagnétisme: Des matériaux comme l'eau et le cuivre sont faiblement repoussés par des aimants. Leurs atomes ont tous des électrons jumelés, donc ils n'ont pas de moment magnétique net.
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