Pourquoi les aimants s'attirent-ils ou se repoussent-ils ?
Réponse courte : chaque aimant possède un pôle nord et un pôle sud. Les pôles opposés (nord face à sud) s’attirent, les pôles identiques (nord-nord ou sud-sud) se repoussent. En cas d’attraction, les lignes de champ d’un aimant se prolongent dans l’autre ; en cas de répulsion, les champs s’opposent. Dans les deux cas, la force s’intensifie rapidement à mesure que les aimants se rapprochent.
Attraction ou répulsion : aperçu
| Combinaison | Effet |
|---|---|
| Nord – sud | attraction |
| Nord – nord | répulsion |
| Sud – sud | répulsion |
| Aimant – acier (pôle au hasard) | attraction permanente |
L’acier est attiré par tous les pôles, car il forme lui-même temporairement un pôle opposé. Voir comment fonctionne un aimant ? La répulsion est donc la seule véritable preuve qu’un objet est un aimant.
Pourquoi la force s’intensifie-t-elle si rapidement ?
Le champ d’un aimant s’affaiblit très vite avec la distance. À courte distance, la force entre deux aimants est donc bien supérieure à celle qui s’exerce à quelques centimètres. C’est pourquoi les aimants ne se font rien sentir qu’à quelques centimètres et se claquent violemment l’un contre l’autre sur la toute dernière distance. Avec les grands aimants en néodyme, cela peut coincer les doigts et briser les aimants.
Comment trouver les pôles nord et sud ?
- Avec une boussole : la pointe nord de l’aiguille de la boussole indique le pôle sud de l’aimant.
- Avec un aimant marqué : un pôle nord connu repousse le pôle nord d’un autre aimant.
- Avec un smartphone : une application magnétomètre indique si le champ est positif ou négatif.
Pas de problème de pôles ? Nous proposons ces aimants à trous taraudés en versions pôle nord et pôle sud. Combinez-en un de chaque : ils s’attireront toujours, même vissés.
Force de maintien d’environ 5,2 kg par pièce, avec 2 trous taraudés pour vis.
Conseil : marquez les pôles au feutre avant de coller les aimants. Un aimant collé à l’envers repoussera au lieu d’attirer.
La répulsion en pratique
- Expériences de lévitation magnétique : un aimant ne reste pas stable en lévitation au-dessus d’un autre aimant de lui-même (théorème d’Earnshaw). Un guidage, une rotation ou un système de régulation est donc toujours nécessaire.
- Trains Maglev et roulements magnétiques : ils utilisent des électroaimants régulés ou des supraconducteurs.
- Moteurs électriques : ils fonctionnent grâce à l’alternance de l’attraction et de la répulsion entre aimants permanents et bobines.
- Amortissement et ressorts : les aimants répulsifs agissent comme des ressorts sans contact.
Questions fréquentes
La répulsion est-elle aussi forte que l’attraction ?
À la même distance, à peu près. En cas de répulsion, des aimants puissants peuvent toutefois se désaimanter partiellement à très courte distance, surtout sous l’effet de la chaleur.
Peut-on fabriquer un pôle nord ou sud isolé ?
Non. Si vous coupez un aimant en deux, vous obtenez deux aimants possédant chacun à nouveau un pôle nord et un pôle sud. Un pôle magnétique isolé (monopôle) n’a jamais été découvert.
Pourquoi un aimant tourne-t-il lorsque je l’approche d’un autre aimant ?
Les pôles identiques se repoussent. Si l’aimant peut tourner, il pivote jusqu’à ce que les pôles opposés soient face à face, puis se fixe.
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