magnétisme

Physique

2022

Nous expliquons ce qu'est le magnétisme et quelle est l'histoire de ce phénomène. De plus, sa relation avec l'électricité et ses applications.

Le magnétisme agit par l'intermédiaire de forces attractives ou répulsives.

Qu'est-ce que le magnétisme ?

Quand on parle de magnétisme ouénergie magnétique, nous nous référons à l'une des deux composantes du rayonnement électromagnétique (avec l'électricité) qui se manifeste à travers les forces attraction ou répulsion entre certains types de matériaux et un champ d'énergie magnétique (champ magnétique).

Alors que toutes les substances sont affectées par le magnétisme, toutes ne le font pas de la même manière. Certains matériaux, comme certainsles métaux ferromagnétique (en particulier le fer, nickel, le cobalt et ses alliages) y sont particulièrement sujettes et peuvent donc constituer aimants. Certains d'entre eux peuvent être d'origine naturelle et d'autres d'origine artificielle, par exemple, suite à l'action de l'électricité sur certains matériaux (électro-aimants).

La plupart des aimants sont des dipôles magnétiques : ils ont un pôle positif et un pôle négatif. Chacun de ces pôles exerce une force sur d'autres aimants, ou métaux ferromagnétiques qu'ils trouvent dans leur zone d'action, selon une loi qui stipule que des pôles similaires se repoussent, tandis que les opposés s'attirent.

Ces dipôles peuvent se produire à une échelle macroscopique (par exemple, dans le planète Terre il y a un pôle Nord et un pôle Sud, chacun exerçant une influence magnétique qui permet le fonctionnement des boussoles) ou microscopique (par exemple, dans l'orientation de certains molécules organique en raison decharge électrique de ses atomes). Et ces forces du magnétisme jouent un rôle important parmi les forces élémentaires de la nature.

Ainsi, il existe des matériaux diamagnétiques (faiblement magnétiques), paramagnétiques (modérément magnétiques) ou ferromagnétiques (fortement magnétiques).

Histoire du magnétisme

La compréhension du magnétisme a cédé la place à l'invention des boussoles.

L'être humain connaît le magnétisme depuis la nuit des temps. Ses effets ont été décrits dans l'Antiquité grecque par Thalès de Milet (625-545 av. ville de Magnésie du Méandre (Asie mineure) attirait le fer. C'est de là que vient le nommagnétisme.

D'une certaine manière l'être humain a réussi à comprendre le magnétisme terrestre dès son plus jeune âge, en l'utilisant dans la fabrication de boussoles vers le XIIe siècle, avant l'émergence en tant que tel de la les sciences qui se consacreraient alors à l'étude de ce phénomène.

Le premier traité proprement formel sur le magnétisme fut écrit au XIIIe siècle par le Français Peter Peregrinus de Maricourt, prélude à celles des futures études scientifiques de William Gilbert et surtout Hans Christian Orsted, qui découvrit que le magnétisme ne se limitait pas aux seuls aimants. , mais avait un lien étroit avec le courant électrique.

Cela a ouvert la porte à André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday et d'autres ont inauguré le domaine de l'électromagnétisme, puis James Clerk Maxwell l'a déterminé grâce à son célèbre jeu d'équations.

Électricité et magnétisme

Le magnétisme et le courant électrique sont étroitement liés et forment ensemble l'électromagnétisme, l'une des forces élémentaires de launivers. La manipulation des champs magnétiques, par exemple, à travers le accélération d'aimants, il peut générer un courant électrique utilisable, comme cela se produit d'ailleurs dans certains types de générateurs.

Et en même temps, en faisant circuler un courant électrique à travers certains types de métaux, ils peuvent être transformés en électro-aimants et amenés à attirer certains métaux ou matériaux ferromagnétiques.

Cette relation est basée sur la nature atomique des matériaux, dans laquelle électrons (-) de l'orbite la plus éloignée du noyau de l'atome (+) peut être arraché ou transféré d'une molécule à une autre, générant ainsi un flux électrique (courant) et polarisant l'ensemble, c'est-à-dire inclinant la charge électrique vers une côté (pôle négatif) et en laissant un autre avec moins de charge (pôle positif).

Applications de magnétisme

Le magnétisme est utilisé en médecine pour faire des IRM.

Le magnétisme a été utilisé par les humanité pendant longtemps. L'invention de la boussole et son utilisation pour s'orienter (marquant la direction fixe du nord de la planète) remonte à des centaines d'années et a été la clé du développement de la navigation et de l'exploration du monde.

D'autre part, de gros aimants sont utilisés dans le industrie de la production d'électricité, en médecine (par exemple, les examens de résonance magnétique), en ingénierie (le développement de moteurs, la conduction et le stockage de charges électriques, etc.) et, surtout, dans le électronique.

La l'informatique, par exemple, dépend dans une large mesure de l'utilisation du magnétisme pour l'enregistrement de information, en l'associant au courant électrique et à la connaissance des semi-conducteurs.

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