Electricité

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Cours / Electricité / CAP Préparation et réalisation d'ouvrages électriques
Magnétisme  
  • 1. Classification des aimants
  • 2. Classification des matériaux...
    • a. Matériaux ferromagnétiques
    • b. Matériaux paramagnétiques
    • c. Matériaux diamagnétiques
  • 3. Pôles des aimants
    • a. Généralités
    • b. Loi des pôles
  • 4. Caractéristiques de la force...
    • a. Champ magnétique
    • b. Flux magnétique
    • c. Induction magnétique
    • d. Effet du fer sur le champ magnétique
  • 5. En résumé sur le magnétisme

Le magnétisme est connu depuis le temps de la Grèce antique.
Déjà à cette époque, on avait remarqué le phénomène d'attraction engendré par certaines pierres.
Aujourd'hui, on utilise les aimants dans diverses applications associées à l'électricité (moteurs, générateurs, haut-parleurs, etc.).
Dans cette étude, vous vous familiariserez avec les phénomènes magnétiques associés aux aimants.

1. Classification des aimants

Un aimant est un morceau d'oxyde fer autour duquel se manifeste le phénomène du magnétisme.

Les aimants se classent en deux catégories, soit les aimants naturels et les aimants artificiels.

La découverte des aimants naturels remonte au temps des anciens. Ceux-ci avaient remarqué que la magnétite, une pierre composée de minerai de fer noirâtre, possédait la propriété d'attirer la limaille de fer.

Les aimants artificiels sont des morceaux d'acier auxquels on a communiqué la propriété des aimants naturels par un traitement spécial.

Les aimants artificiels se classent en deux catégories. On distingue donc :

les aimants temporaires ;

- les aimants permanents.

Les aimants artificiels temporaires perdent leur force d'attraction si on retire la source qui leur a fourni leur magnétisme. Les électro-aimants, font partie de cette catégorie.

Les aimants artificiels permanents deviennent aimantés lorsqu'on les place dans un champ magnétique intense. Ils conservent leur propriété magnétique après avoir été éloignés de ce champ magnétique. On emploie différents alliages dans la fabrication des aimants permanents. En plus du fer, qui constitue l'élément principal, on retrouve du chrome, du tungstène ou du nickel, et des alliages à base de cobalt et de terres rares ou d'oxydes frittés (ferrites).

On utilise les aimants artificiels dans différents appareils (moteurs, génératrices, appareils de mesure, haut-parleurs, etc.). On les retrouve sous différentes formes, comme le montre la suivante :

2. Classification des matériaux magnétiques

On regroupe les matériaux magnétiques en trois classes selon leur perméabilité.

La perméabilité d'un matériau désigne la facilité avec laquelle les lignes de champ magnétique peuvent s'établir dans ce matériau.

Cette propriété est semblable à la conductivité en électricité : le cuivre étant un bon conducteur, il laisse facilement circuler le courant ; l'acier au silicium étant très perméable, il permet une grande concentration des lignes magnétiques.

a. Matériaux ferromagnétiques

Les matériaux ferromagnétiques possèdent une perméabilité élevée (> 100), ce qui leur permet de s'aimanter facilement. On retrouve, dans cette catégorie:

  • le fer, le nickel, le cobalt;
  • différents alliages, tels que l'acier au silicium, le permalloy, l'alnico, etc.
b. Matériaux
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