Après avoir terminé cette section, vous serez en mesure de faire ce qui suit :
- Expliquer ce qu’est une boussole et comment elle est affectée par un aimant.
- Comprendre comment une boussole nous aide à naviguer sur la terre.
La plupart des gens connaissent les propriétés générales des aimants mais sont moins familiers avec la source du magnétisme. Le concept traditionnel du magnétisme est centré sur le champ magnétique et ce que l’on appelle un dipôle. Les champs magnétiques seront abordés plus en détail plus tard dans ce module, mais pour l’instant, le terme « champ magnétique » décrit simplement un volume d’espace dans lequel il y a un changement d’énergie. Ce changement d’énergie peut être détecté et mesuré. L’endroit où l’on peut détecter un champ magnétique sortant ou entrant dans un matériau est appelé pôle magnétique.
Les pôles magnétiques n’ont jamais été détectés de manière isolée mais se produisent toujours par paires, d’où le nom de dipôle. Par conséquent, un dipôle est un objet qui possède un pôle magnétique à une extrémité et un second pôle magnétique, égal mais opposé, à l’autre extrémité.
Un barreau aimanté peut être considéré comme un dipôle avec un pôle nord à une extrémité et un pôle sud à l’autre. On peut mesurer un champ magnétique en quittant le dipôle au pôle nord et en retournant l’aimant au pôle sud. Si un aimant est coupé en deux, deux aimants ou dipôles sont créés à partir d’un seul. Ce découpage et cette création de dipôles peuvent se poursuivre jusqu’au niveau atomique. Par conséquent, la source du magnétisme se trouve dans l’élément de base de toute matière… l’atome. Les applets ci-dessous montrent comment les aimants et leurs pôles interagissent les uns avec les autres.
Expérience 1
Expérience 2
Expérience 3
Importance des pôles magnétiques
Ce que vous avez observé ci-dessus est le comportement des pôles nord et sud d’un aimant. L’une des extrémités d’un barreau aimanté voudra toujours pointer vers le nord s’il est suspendu librement. C’est ce qu’on appelle le pôle nord de l’aimant, ou simplement le pôle nord. L’extrémité opposée est appelée le pôle sud. L’aiguille d’une boussole est elle-même un aimant, et donc le pôle nord de l’aimant pointe toujours vers le nord, sauf lorsqu’il se trouve à proximité d’un aimant puissant. Dans l’expérience 1, lorsque vous approchez la boussole d’un barreau aimanté puissant, l’aiguille de la boussole pointe dans la direction du pôle sud du barreau aimanté. Lorsque vous éloignez la boussole du barreau aimanté, elle pointe à nouveau vers le nord. On peut donc en conclure que l’extrémité nord d’une boussole est attirée par l’extrémité sud d’un aimant.
Cela peut être un peu déroutant car il semblerait que ce que nous appelons le pôle nord de la Terre soit en fait son pôle sud magnétique. Rappelez-vous qu’une boussole est un aimant et que le pôle nord d’un aimant est attiré par le pôle sud d’un aimant. Cette situation est également observée dans l’expérience 1 & 2. Dans l’expérience 2, lorsque vous déplacez le pôle nord d’un aimant vers le pôle sud de l’autre aimant, les deux aimants s’attirent. En revanche, dans l’expérience 3, lorsque vous déplacez le pôle sud d’un aimant vers le pôle sud d’un autre aimant, les deux aimants se repoussent et vous ne pouvez pas les déplacer ensemble. La règle pour les pôles magnétiques est que les pôles semblables se repoussent et que les pôles différents s’attirent.
Utilisation d’une boussole
Puisque le pôle nord chercheur d’une boussole veut toujours pointer vers le nord, alors la boussole pourrait être utile pour nous aider à naviguer. Avec une boussole, nous pouvons toujours savoir quelle est la direction du nord et si vous connaissez le nord, vous connaissez alors toutes les autres directions. Une boussole et une carte sont des outils essentiels lors de randonnées en forêt. Puisque le pôle de recherche du nord de l’aiguille de la boussole est toujours attiré vers le nord, alors la terre doit être comme un énorme aimant avec un pôle magnétique à chaque extrémité. C’est exactement le cas, mais le nord magnétique est légèrement différent de l’axe de rotation nord de la terre. Les scientifiques pensent que le mouvement du noyau de fer liquide de la terre et d’autres choses sont responsables du champ magnétique autour de la terre.
Revue de presse:
- L’endroit où l’on peut détecter un champ magnétique sortant ou entrant dans un matériau est appelé pôle magnétique.
- Les pôles magnétiques n’ont jamais été détectés de manière isolée mais se produisent toujours par paires, d’où le nom de dipôle.
- Par conséquent, un dipôle est un objet qui a un pôle magnétique à une extrémité et un second pôle magnétique, égal mais opposé, à l’autre.
- Le pôle de recherche de noth de tout barreau aimanté voudra toujours pointer vers le nord s’il est suspendu librement.
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