Ce défi technique de SEED consiste à réaliser le meilleur électro-aimant possible. Votre électro-aimant sera jugé en fonction du poids qu'il peut soulever. Le « meilleur » électro-aimant sera donc celui qui pourra soulever le ou les objets le(s) plus lourd(s).

Comme avec tout problème technique, vous devez respecter certaines limites et exigences. Suivez les instructions ci-dessous :

1. Vous pouvez utiliser un fil d'une longueur de 250 cm maximum. Il n'y a pas de longueur minimale à respecter.
2. Vous devez utiliser un fil d'un calibre au moins égal à 20 (diamètre d'environ 0,8 mm). Plus le calibre est élevé, plus le fil est fin.
3. Vous pouvez utiliser n'importe quel élément pour le noyau, ou ne pas en utiliser du tout.
4. L'électro-aimant peut être de n'importe quelle forme ou taille.
5. Votre source d'alimentation doit être une pile individuelle de 1,5 V, de taille D maximum (format CEI LR20).
6. Vous pouvez utiliser tout type de matériau ferromagnétique, tel que du fer, du nickel ou de l'acier, selon le poids soulevé. Vous pouvez essayer de soulever un seul objet ou plusieurs petits objets, tels que des trombones ou des clous. Tout ce qui compte, c'est le poids total.

Après avoir fabriqué votre électro-aimant, envoyez-nous des photos et une description de votre procédure, ainsi que vos résultats. Nous les publierons ici, dans le Centre scientifique SEED.

Sécurité

1. Utilisez uniquement le type de pile spécifié. Des tensions plus élevées peuvent provoquer un choc électrique et une plus grosse pile, même de 1,5 V, peut entraîner une surchauffe dangereuse de certains électro-aimants.
2. Même si vous prenez les précautions ci-dessus, votre électro-aimant risque de s'échauffer. Si tel est le cas, déconnectez-le immédiatement.

Informations complémentaires

Qu'est-ce qu'un électro-aimant ?
Fabrication et test de notre électro-aimant
Astuces et des suggestions
Liens utiles

Qu'est-ce qu'un électro-aimant ?

Lorsque l'électricité passe à travers un fil, un champ magnétique est produit. La plupart des électro-aimants sont constitués d'un fil électrique enroulé autour d'un noyau de fer ou d'acier. Voici un exemple que nous avons utilisé dans l'Expérience sur la relaxation magnétique.

Le fil est enroulé autour d'un trombone tendu et il est relié à une extrémité de la pile. Lorsque la partie libre du fil est reliée à l'autre extrémité de la pile, l'électricité circule à travers le fil et le trombone est magnétisé.

Ceci est dû au fait que les atomes de fer présents dans le trombone sont organisés en amas, appelés domaines. Ils ressemblent à de petits aimants, chacun comportant un pôle nord et un pôle sud. Ils se trouvent généralement en vrac et s'orientent dans toutes les directions de telle sorte que leurs champs magnétiques s'annulent. Lorsque les domaines sont tous alignés dans le même sens, le morceau de métal est un aimant. Lorsque l'électricité passe à travers le fil qui est enroulé autour du trombone, les domaines s'alignent.

Les aimants permanents, comme ceux que vous pouvez coller sur votre réfrigérateur, sont d'un autre type. Un aimant permanent se compose de fer ou d'un autre métal ferromagnétique, tel que le nickel ou le cobalt. Les domaines sont alignés lorsque l'aimant est fabriqué et n'est pas modifié par la suite.

PDF de ce défi technique

Liens

Relaxation magnétique

Vous pouvez forcer les noyaux de certains atomes à s'aligner dans la direction d'un champ magnétique. Lorsque ce champ disparaît, les noyaux se « relaxent » et retrouvent leur état d'alignement antérieur. Vous trouverez sur cette page une expérience à réaliser vous-même pour comprendre le phénomène de relaxation magnétique.

La résonance magnétique nucléaire (ou RMN) à 20 000 lieues sous la terre : la physique appliquée à l'industrie pétrolière

Comment, avec la même technique, identifier les molécules, produire des clichés de l'intérieur du corps humain et évaluer la perméabilité des roches poreuses et la mobilité des fluides qu'elles contiennent ?