Certains trains fonctionnent grâce à la force magnétique. Voici une manipulation du magazine Images Doc pour comprendre comment faire apparaître cette force avec de l’électricité et fabriquer un électro-aimant…
Matériel pour fabriquer un électro-aimant
• un tournevis
• un morceau de fil électrique dénudé aux extrémités
• une pile électrique
• quelques trombones en métal
• du ruban adhésif
Réalisation de l’expérience
1• Enroule le fil électrique autour du tournevis.
2• Bloque la pile avec du ruban adhésif sur le tournevis, près de la poignée.
3• Scotche l’une des parties dénudées du fil sur le côté plat de la pile.
4• Place les trombones au bout du tournevis.
5• Maintenant, touche la pointe de la pile avec l’autre extrémité du fil.
- Regarde, ça aimante ! Incroyable, dès que le courant circule dans le fil, un trombone se colle au tournevis : il est aimanté. Dès que le fil n’est plus en contact avec la pile, le trombone se décolle. Le tournevis n’aimante plus.
Que s’est-il passé ?
• Le courant électrique transforme la partie métallique du tournevis en aimant. Il lui donne une force magnétique. Tu as fabriqué un électro-aimant !
• Et tu vois, la force magnétique apparaît dès que le courant circule en boucle. Chaque partie du fil électrique autour du tournevis s’appelle une spire. Plus il y a de spires, plus la force magnétique est grande.
À quoi servent les électro-aimants ?
Sans le savoir, on utilise très souvent des électro-aimants…
Pour faire fonctionner les moteurs électriques
Tous les moteurs électriques utilisent des électro-aimants qui tournent sur eux-mêmes. Ils sont réalisés avec des bobines de fils qui contiennent de nombreuses spires. Les moteurs électriques permettent de faire fonctionner des jouets, des outils, des voitures et même des locomotives !
Pour verrouiller des portes
À l’entrée des immeubles, les portes sont souvent fermées grâce à des électro-aimants qui les gardent verrouillées.
Pour faire avancer les trains magnétiques
Les trains magnétiques n’ont pas de moteur. Ils avancent grâce aux électro-aimants qui s’allument et s’arrêtent chacun leur tour tout au long de la voie. Le Maglev est un train magnétique : des électro-aimants sur les côtés le font avancer ou le freinent. Et dessous, des électro-aimants soulèvent le train : c’est la lévitation magnétique.
“Labo science : le mystère de l’électro-aimant”, Images Doc n°412, avril 2023. Textes : Erik Franck. Photos : Rebecca Josset. Illustrations : Jérôme Sié. Schémas : A. Féron et S. Froger.
