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Les aimants sont les héros méconnus de l'ère moderne. Cependant, les aimants ont une origine très intéressante et peuvent être considérés comme une manifestation physique de la force électromagnétique.
Tous les aimants sont constitués d'un groupe de métaux appelé métaux ferromagnétiques. Ce sont des métaux comme le nickel et le fer. Chacun de ces métaux a la particularité de pouvoir être magnétisé uniformément. Lorsque nous demandons comment fonctionne un aimant, nous demandons simplement comment l'objet que nous appelons un aimant exerce son champ magnétique. La réponse est en fait assez intéressante.
Dans chaque matériau, il existe plusieurs petits champs magnétiques appelés domaines. La plupart du temps, ces domaines sont indépendants les uns des autres et font face à des directions différentes. Cependant, un champ magnétique puissant peut arranger les domaines de tout métal ferromagnétique afin qu'ils s'alignent pour créer un champ magnétique plus grand et plus fort. C'est ainsi que la plupart des aimants sont fabriqués.
La principale différence entre les aimants est qu'ils soient permanents ou temporaires. Les aimants temporaires perdent leur champ magnétique plus important au fil du temps lorsque les domaines reviennent à leurs positions d'origine. La façon la plus courante de produire des aimants est de les chauffer à leur température de Curie ou au-delà. La température de Curie est la température à laquelle un métal ferromagnétique acquiert des propriétés magnétiques. Chauffer un matériau ferromagnétique à sa température donnée le rendra magnétique pendant un certain temps. Le chauffer au-delà de ce point peut rendre le magnétisme permanent. Les matériaux ferromagnétiques peuvent également être classés en métaux mous et durs. Les métaux mous perdent leur champ magnétique au fil du temps après avoir été magnétisés tandis que les métaux durs sont susceptibles de devenir des aimants permanents.
Tous les aimants ne sont pas fabriqués par l'homme. Certains aimants se produisent naturellement dans la nature comme la pierre angulaire. Ce minéral était utilisé dans l'Antiquité pour fabriquer les premiers compas. Cependant, les aimants ont d'autres utilisations. Avec la découverte de la relation entre le magnétisme et l'électricité, les aimants sont désormais une partie importante de chaque moteur électrique et turbine existant. Des aimants ont également été utilisés pour stocker des données informatiques. Il existe maintenant un type de disque appelé disque SSD qui permet aux données d'être encore enregistrées plus efficacement sur les ordinateurs.
Nous avons écrit de nombreux articles sur les aimants pour Space Magazine. Voici un article sur le champ magnétique terrestre, et voici un article sur l'aimant à barres.
Si vous souhaitez plus d'informations sur les aimants, consultez la discussion de la NASA sur les aimants et voici un lien vers un article sur les champs magnétiques.
Nous avons également enregistré un épisode entier d'Astronomy Cast consacré au magnétisme. Écoutez ici, épisode 42: Le magnétisme partout.
Sources:
NASA
Wikipédia
