Le ferromagnétisme

s Le ferromagnétisme est la propriété qu'ont certains corps de s'aimanter sous l'effet d'un champ magnétique externe et pour certains, de garder une aimantation importante même après la disparition du champ magnétique externe.

s Heu... Je n'ai rien compris… Tu peux expliquer plus simplement ?

s Dans une matière ferromagnétique, chaque atome se comporte comme une boussole. Sur l'animation de droite, on peut voir deux objets rectangulaires. Chaque petit atome est symbolisé par une petite boussole dont le pôle nord est rouge et le pôle sud est bleu : ce sont des dipôles atomiques.

s Mais qu'est-ce que c'est, que cette matière ferromagnétique ?

s Il existe de nombreuses matières ferromagnétiques, mais leur point commun, c'est qu'elles sont toutes à base de fer ou d'autres métaux comme le cobalt ou le nickel.

Cycle d'hystérésis

s Sous l'effet d'un champ magnétique externe, les dipôles atomiques vont s'orienter dans le même sens et la pièce va s'aimanter. L'aimantation à saturation correspond à l'alignement de tous les dipôles atomiques dans le même sens. Si on retire le champ magnétique, l'objet peut garder son aimantation ou la perdre complètement.

s Ah j'ai compris ! C'est comme si on voulait tordre une barre métallique : certaines reprennent aussitôt la forme initiale et d'autres restent déformées sauf si on les tord dans l'autre sens.

Le cycle d'hystérésis et le ferromagnétisme s C'est une bonne comparaison. Le cycle d'hystérésis est le graphique qui montre comment le magnétisme d'une substance peut se déformer.

s Bon ! Maintenant, passons aux travaux pratiques : L'animation présente deux objets ferromagnétiques et le pointeur de ta souris est une force magnétique que tu peux appliquer sur chaque objet. Si tu presses sur le bouton de ta souris, tu augmenteras la force magnétique. Observe le comportement de chaque objet…

s … Oh ! Les petits dipôles changent d'orientation et les objets peuvent s'aimanter ! C'est très joli à observer. Mais les deux objets qui semblaient identiques, n'ont pas la même réaction.

Matériaux magnétiques doux et matériaux magnétiques durs

s L'explication est qu'il existe deux types de matériaux :

  • Les matériaux magnétiques doux sont très réactifs : ils s'aimantent et se désaimantent très rapidement. Exemple le fer doux
  • Les matériaux magnétiques durs sont plus difficiles à aimanter et à désaimanter. Ils sont utilisés pour les aimants permanents. Exemple : la magnétite Fe3O4

s Essaye maintenant, de trouver sur l'animation quel est l'objet magnétique doux et quel est l'objet magnétique dur ?

s Je pense avoir trouvé… Ce n'est pas bien compliqué.

s Deuxième exercice : avec ta souris, transforme l'objet magnétique dur en aimant permanent, dans différentes orientations : vers le haut ou le bas, vers la gauche ou la droite. Tu pourras alors observer l'objet magnétique doux, s'aimanter à son tour, en réaction au magnétisme. Les deux objets seront attirés sous l'effet de l'aimantation.

s Je ne pouvais pas imaginer qu'il se passait un tel phénomène, quand je pose une image magnétique sur mon réfrigérateur !

s Si tu souhaites réinitialiser les objets magnétiques, il faut appuyer sur le bouton 0 . Les objets retrouveront leur neutralité, car les dipôles seront orientés dans tous les sens.