Le champ magnétique est une région ou un espace où il y a une influence d'un aimant. Il existe différents types d'aimants. Les aimants en barre, les aimants en tige, les aimants en fer-à-cheval, les aimants en anneau, etc. Tous les types d'aimants ont deux pôles : le pôle nord, indiqué par " N ", et le pôle sud, indiqué par " S ". Quelle que soit sa forme, chaque aimant est entouré d'un champ. Pour mieux comprendre le champ magnétique, placez un clou en fer à une certaine distance de l'aimant. Soudain, il est attiré vers l'aimant. Si le clou de fer est éloigné de l'aimant, il n'aura aucune influence. La zone où existe la puissance de l'aimant est connue sous le nom de champ magnétique ou champ B.
La ligne de champ magnétique : qu’est-ce que c’est ?
Les lignes imaginaires qui entourent un aimant sont appelées lignes de champ magnétique. La magnitude d'un champ est indiquée par la densité de sa ligne. À proximité des pôles Sud et Nord d'un aimant, le champ magnétique est plus fort et s'affaiblit en s'éloignant des pôles. Ce concept peut être clarifié en réalisant une expérience simple. Fixez une feuille de papier blanc sur une table et placez un barreau aimanté au centre. Saupoudrez de la limaille de fer autour de l'aimant. Tapotez doucement la table. On peut constater que la limaille de fer s'aligne selon un motif spécifique qui représente le champ de cet aimant. Si l'on observe clairement ces motifs, on constate que la limaille de fer s'accumule près des pôles, alors que la concentration est moindre dans la région éloignée des pôles.
Comment dessiner les lignes de champ magnétique ?
Les lignes de champ magnétique peuvent être tracées à l'aide d'une boussole, d'un aimant à barre et d'un papier à dessin. Tout d'abord, fixez le papier sur une planche à dessin. Placez l'aimant en barre au centre et marquez la position avec un crayon. Maintenez la boussole à proximité de l'un des pôles de l'aimant. Assurez-vous qu'il n'y a pas d'autres matériaux magnétiques à proximité. On peut voir que la flèche de la boussole pointe dans certaines directions. Marquer un point dans cette direction. Déplacez la boussole de cette position et placez-la sur le point de manière à ce que la base de la flèche soit sur le point. Marquez un nouveau point dans la direction où la flèche de la boussole pointe maintenant.
Répétez cette procédure jusqu'à ce que la boussole atteigne le pôle opposé de l'aimant. Rejoignez les points. Revenez à la position précédente et répétez les mêmes étapes en partant d'un nouveau point. Après avoir tracé un certain nombre de lignes, on peut constater que les lignes forment une boucle fermée qui semble partir d'un pôle de l'aimant pour aboutir à un autre pôle. C'est la méthode pour dessiner les lignes du champ magnétique. Si l'on compare ces lignes avec l'alignement de la limaille de fer, on peut remarquer la similitude des motifs. Les lignes de champ magnétique varient également en fonction du type d'aimant.
Le champ magnétique de la terre
La preuve de l'existence d'un champ magnétique terrestre a été apportée pour la première fois par Sir William Gilbert en 1600. Sur la base de quelques expériences, il a découvert que la terre présentait certaines propriétés magnétiques et qu'elle possédait un champ magnétique de grande échelle, qui n’est autre que le champ géomagnétique. Ce dernier, dans l’espace environnant, est étalé sur des dizaines de milliers de kilomètres. Si un aimant est suspendu librement à un fil et qu'on le laisse tourner dans un plan horizontal, il s'alignera automatiquement dans la direction nord-sud et s'immobilisera.