Ces
résultats peuvent être
vérifiés avec un peu de matériel : une
boussole, un aimant (de tableau ou de porte de placard : loqueteau
magnétique), quelques échantillons
de métal : clou, aluminium, pièces de monnaie en
laiton ou en nickel etc...
Quelques objets intéressants à fabriquer ou à étudier sont proposés en application (Cycle I surtout)
Exemple : fabriquer des magnets :
Il suffit de récupérer un morceau d'aimant (bris d'un aimant de tableau) et de l'associer à un matériau décoré. ici, l'aimant a été enfoncé dans de l'argile, l'ensemble a été cuit au four.
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1) Action aimant/matière
1-1 Un aimant agit seulement sur le fer (et également la fonte et l'acier qui sont des alliages à base de fer et d'un peu de carbone) et le nickel (partie blanche des pièces de monnaie). Il agit aussi sur le cobalt, mais c'est un métal peu répandu.
Un aimant n'agit
pas
sur les autres métaux : aluminium, cuivre,
zinc, plomb, argent, or, étain etc.
Il n'agit pas non plus sur les alliages comme le laiton,
le
bronze...Ni sur les matières non métalliques :
plastiques, papier, bois etc....
Un tri classique au Cycle I : tous les objets contenant du fer ou de l'acier sont collés à l'aimant, les autres sont à part. |
1-2 Il s’agit d’une action non seulement de contact mais aussi à distance (se montre en interposant par ex une feuille de papier ou de carton entre l’objet et l’aimant). Un aimant crée ce qu’on appelle un champ magnétique.
1-3
Il s’agit d’une interaction. Un
aimant attire par exemple un clou, mais le
clou attire aussi l’aimant (se montre avec une boussole, si
on approche un
clou, l’aiguille est attirée).
1-4
On peut estimer la force d’un aimant en
mesurant la masse maximale d’un
objet attiré, (ex 3 kg pour un loqueteau
magnétique) ou en comptant
le nombre de clous collés, la longueur d’une
chaîne de clous etc...
Application : jeux tels que
pistes “magiques”, pèche aux
“poissons”
2) Action aimant-aimant.
Avec une boussole, on peut ainsi déterminer les pôles d’un aimant. La partie NORD de l’aiguille (souvent peinte en couleur) pointera ainsi vers le pôle SUD de l’aimant.
Remarque
: ce qui
signifie qu'en fait le "pôle Nord magnétique" de
la Terre,
vers lequel pointe la partie Nord de l'aiguille, est en
réalité un pôle Sud
magnétique.
Application : jouets tels petits
trains à attelage
magnétiques, jeux de cubes aimantés.
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Un jeu original : une poule n'attire que ses poussins et repousse les autres | Les briquent collent si elles sont bien orientées |
3) Electroaimant
3-1
Un bobinage parcouru par un courant se comporte comme un aimant. Les
effets
cessent quand le courant s’interrompt. C’est ce
qu’on appelle un électroaimant.
Les pôles correspondent aux faces du bobinage.
3-2
La force de cet électroaimant dépend de
l’intensité du courant qui y circule et
est également plus grande si on insère un noyau
de fer à l’intérieur du
bobinage.
Application : grue électromagnétique au Cycle III.