Comment déterminer la polarité d'un aimant

Peut-être avez-vous déjà entendu cette phrase : « les opposés s’attirent ! » Si dans la vie quotidienne, c’est un adage qui vaut ce qu’il vaut, il s’applique, par contre, parfaitement dans le domaine du magnétisme, dans lequel les semblables se repoussent. Nous habitons sur la Terre qui est comme un immense aimant, autour duquel règne un immense champ magnétique qui nous protège en grande partie des radiations venues de l’Univers. Pour comprendre ce phénomène, on peut tenter d’observer ce qui se passe avec un simple aimant. Il est toujours utile de savoir repérer la polarité d’un aimant, que ce soit pour une expérience de physique ou simplement pour savoir où sont les deux pôles d’un aimant.

Méthode 1

Méthode 1 sur 3:

Utiliser une boussole

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Pour cette expérience, vous aurez besoin d’une boussole et d’un aimant ^{[1]XSource de recherche}. Si vous pouvez prendre n’importe quelle boussole, il vaut mieux prendre un aimant circulaire ou parallélépipédique pour cette méthode.
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Voyez si votre boussole est juste. Certes, le bout rouge de l’aiguille de la boussole indique le nord, mais il vaut mieux vérifier qu’elle fonctionne bien ^{[2]XSource de recherche}. Si, chez vous, vous savez où est le nord, vous n’aurez aucune peine à voir si votre boussole indique bien cette direction.
- Par contre, si vous êtes en un lieu où vous ne connaissez pas la direction du pôle Nord, il vous suffit de sortir de chez vous vers 13 ou 14 h, le moment de la journée où le soleil est au plus haut. Posez la boussole bien à plat sur votre main, l’indication du sud vers vous ^{[3]XSource de recherche}.
- Repérez la position de l’aiguille. Si vous êtes dans l’hémisphère nord, l’extrémité nord de l’aiguille sera dirigée vers vous, tandis que l’autre extrémité le sera en direction du soleil. Si vous vivez dans l’hémisphère sud, c’est l’extrémité sud de l’aiguille qui pointera dans votre direction ^{[4]XSource de recherche}.
Vous pouvez la poser sur une table, par exemple ^{[5]XSource de recherche}. Vérifiez qu’il n’existe aucun champ magnétique ni aucune présence de métal qui pourraient dévier l’aiguille. Un simple canif de poche (ou un trousseau de clés) peut perturber l’expérience ^{[6]XSource de recherche}. Normalement, la partie rouge de l’aiguille de la boussole pointe vers le nord géographique.
Si vous utilisez un aimant circulaire, les deux pôles sont chacun sur une des surfaces planes ^{[7]XSource de recherche}. Si vous utilisez un aimant parallélépipédique, sachez que les pôles sont aux deux bouts ^{[8]XSource de recherche}.
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Approchez l’aimant de la boussole. Si votre aimant est circulaire, tenez-le sur la tranche avec l’index, l'une des faces plates, étant tournée vers la boussole, les deux polarités sont sur ces faces ^{[9]XSource de recherche}.
- Si vous utilisez un aimant parallélépipédique, placez-le perpendiculairement à la boussole, une des extrémités étant proche de la boussole.
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Repérez la position de l’aiguille. L’aiguille d’une boussole étant un petit aimant ^{[10]XSource de recherche}, son extrémité sud sera irrémédiablement attirée par le pôle nord de votre aimant.
- Si l’extrémité nord de l’aiguille de la boussole pointe en direction de votre aimant, vous savez dès lors où est le pôle sud de votre aimant. Renversez votre aimant en le laissant à la même distance de la boussole : c’est l’extrémité sud de l’aiguille de la boussole qui pointera en direction du pôle nord de votre aimant ^{[11]XSource de recherche}.
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Méthode 2

Méthode 2 sur 3:

Fabriquer une boussole avec un aimant parallélépipédique

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Coupez un morceau de ficelle. Vous pouvez utiliser n’importe quelle ficelle, peu importe. Vous pouvez même prendre du bolduc. Un fil de fer fin peut aussi faire l’affaire. Votre ficelle devra pouvoir s’enrouler autour de votre aimant, lequel doit être suspendu au bout d’une bonne longueur.
- Un morceau de ficelle d’un mètre environ convient parfaitement. Si vous n’avez pas de ruban mesureur sous la main, sachez que la distance qui va de votre cou à une des extrémités de vos bras est d’environ un mètre. Prenez la ficelle, posez une extrémité sur votre nez ou votre cou, puis tirez la ficelle le long de votre bras étiré à l’horizontale.
Prenez un aimant parallélépipédique. Ficelez-le solidement en sorte que la ficelle ne glisse pas. Vous comprenez bien qu’avec un aimant circulaire ou sphérique, l’expérience devient beaucoup plus difficile.
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Tenez la ficelle loin de vous. Vérifiez que votre aimant tourne librement au bout de sa ficelle et ne peut rien toucher qui le freine. Quand votre système se stabilise, l’extrémité qui pointe vers le nord est le pôle nord de votre aimant ^{[12]XSource de recherche}. Vous avez fabriqué une boussole !
- Notez la différence d’orientation de l’aiguille par rapport à la méthode précédente dans laquelle l’extrémité sud de l’aiguille de la boussole était attirée par le pôle nord de l’aimant. Quand c’est l’aimant qui devient la boussole, son pôle nord pointe vers le nord magnétique de la planète ^{[13]XSource de recherche}, parce que le pôle nord est en fait un pôle sud au sens du magnétisme. Il s’agit là d’une convention pour coller au nord géographique.
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Méthode 3

Méthode 3 sur 3:

Fabriquer une boussole artisanale

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Cette petite expérience que les enfants adorent ne nécessite pas d’objets que vous ne puissiez trouver chez vous. Pour fabriquer cette boussole, il vous faut un aimant plus ou moins gros, un bout de polystyrène et un récipient rempli d’eau. Tout cela va vous permettre de fabriquer une boussole artisanale et elle vous donnera le nord magnétique ^{[14]XSource de recherche}.
Prenez un bol, une casserole, un plat à gratin, que vous remplirez d’eau aux trois quarts. Le bout de polystyrène doit pouvoir flotter librement à sa surface.
Le morceau que vous devez découper doit être assez petit pour tenir dans votre récipient et se déplacer sans toucher les bords et assez grand pour pouvoir supporter votre aimant. Si vous ne disposez que d’un gros morceau de polystyrène, vous allez devoir le retailler aux dimensions de votre aimant en gardant une marge.
L’idéal est de solidariser les deux éléments avec un peu de colle. Posez le tout sur l’eau. Normalement, votre ensemble polystyrène-aimant va osciller jusqu’à se stabiliser, le pôle nord de votre aimant pointant vers le nord ^{[15]XSource de recherche}.
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Conseils

Si vous êtes amené à travailler souvent sur des aimants dont vous ignorez la polarité, procurez-vous un détecteur de pôles magnétiques qui vous les donnera instantanément.
C’est ainsi qu’un aimant dont vous aurez déterminé à l’avance les pôles nord et sud pourra vous servir à déterminer la polarité d’un autre aimant. Le pôle sud de l’un des aimants est irrémédiablement attiré par le pôle nord d’un autre et inversement ^{[16]XSource de recherche}.

Avertissements

Un aimant peut perturber la polarité d’une boussole. Si vous voulez que votre boussole soit juste, éloignez-la de tout champ magnétique. Vérifiez par un autre moyen qu’elle pointe bien vers le nord ^{[17]XSource de recherche}.