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Faire une des expériences de Gilbert:
le magnétisme induit


    On prend 2 aimants. Gilbert savait que des pôles magnétiques peuvent s'attirer ou se repousser selon la polarité. Au contraire, le fer ordinaire est toujours attiré par un aimant mais perd tout son magnétisme lorsqu'on retire l'aimant.

    Gilbert proposa, de manière parfaitement correcte, que près d'un aimant permanent, le fer devient un aimant temporaire, d'une polarité en rapport avec l'attraction. C'est à dire que l'extrémité de la barre de fer positionnée contre le pôle sud d'un aimant devient temporairement un pôle nord. Parce que les pôles magnétiques se présentent toujours par paire, l'autre extrêmité du barreau devient temporairement un pôle sud, et peut à son tour attirer plus de fer.

    Vous vous en rendez mieux compte si vous plongez un aimant en forme de fer à cheval dans une tasse pleine d'aiguilles en fer. Beaucoup de ces aiguilles vont se coller aux pôles de l'aimant, mais certaines d'entre elles vont aussi s'attacher aux aiguilles déjà collées. Pourtant lorsqu'on les détache, elles semblent toutes être non-magnétiques.

    Gilbert confirma sa proposition sur le magnétisme temporaire ("induit") en utilisant des cordes pour suspendre 2 barreaux de fer en parallèle au-dessus d'un pôle de la terrella, et remarqua qu'ils se repoussaient l'un l'autre. Sous l'influence de la terrella, chacun des barreaux devient un aimant temporaire avec des polarités identiques, et les pôles temporaires de chaque barreau repoussent ceux de l'autre barreau.

  • Une démonstration de l'expérience de Gilbert fût réalisée et est décrite dans la version anglaise du site. Néanmoins, elle demande beaucoup de préparation et les résultats ne sont pas aussi spectaculaires que la figure de Gilbert pourrait le laisser supposer.

  • A la place, nous recommendons une expérience plus simple et plus frappante. Pour les enseignants, elle a le grand avantage de pouvoir être visualisée sur la surface d'un rétro-projecteur, ce qui permet à toute la classe de la voir simultanément.

    Button magnet Nous avons besoin de (1) un petit aimant en fer que l'on utilise pour épingler des messages sur un tableau en métal dans les bureaux (cf figure) (2) deux longs clous minces avec de petites têtes, environ 5 cm de long.

    Demonstrating repulsion between two nails, held by a button magnet Plaçons l'aimant sur une table plate ou sur la surface d'un projecteur avec le pôle attracteur dirigé vers le bas, comme illustré sur le schéma ci-joint. Mettons en contact l'extrêmité d'un clou avec un des pôles de l'aimant de façon à ce que le clou soit perpendiculaire à l'aimant. Avec nos doigts, il faut empêcher la tendance naturelle du clou à se déplacer perpendiculairement pour augmenter sa surface de contact avec l'aimant.

    Plaçons l'extrémité du second clou juste à côté, et utilisons le pouce et l'index pour maintenir les deux clous ensemble parallèles l'un à l'autre. Maintenant, séparons légèrement les doigts, comme illustré sur le dessin, et constatons que les extrémités des deux clous se repoussent l'une l'autre, comme décrit dans le schéma de Gilbert. En augmentant et diminuant l'espace entre le pouce et l'index, on peut facilement démontrer l'existence de cette répulsion.

    ...et à propos:

    Si vous avez des notions d'électricité, vous avez peut-être réalisé que ce que vous avez créé est l'analogue magnétique d'un électroscope, un dispositif sensible utilisé pour la détection des charges électriques. Dans un électroscope, deux minces feuillets en or sont situés l'un à côté de l'autre à l'extrimité d'une barre de métal placée sur un isolant Si on transmet une charge électrique à ce barreau, par exemple en le touchant avec un object chargé électriquement, une partie de la charge va se retrouver finalement dans les feuillets. Puisque les feuillets auront les mêmes charges (soit positives soit négatives), elles vont se repousser mutuellement et former un angle, exactement comme les clous de notre expérience.

    Prochain arrêt : Le magnétisme de Gilbert à 1820


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  • Auteur : David P. Stern, earthmag("at" symbol)phy6.org

    La traduction française a été réalisée à l'initiative de Joseph Lemaire (joseph.lemaire("at"symbol)oma.be), de l'Institut d'Aéronomie Spatiale Belge (IASB), et grâce aux collaborations de Pascale Cambier (pascale.cambier("at"symbol)oma.be) du BUSOC (pour la traduction et la dactylographie) et de Hervé Lamy (herve.lamy("at"symbol)oma.be) de l'IASB (pour la relecture et les corrections).

    Dernière modification : 20 décembre 2002

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