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(Ferro) magnétisme

Dès l'antiquité, on a découvert que les cristaux de magnétite s'attireraient ou se repoussaient selon leur orientation. Ce phénomène naturel est appelé magnétisme. La magnétite, tout comme le magnésium, doit son nom à la région thessalienne de Magnésie dans la Grèce antique, où l'on trouve des pierres magnétiques en grandes quantités.

Séparation magnétique

La magnétite doit son magnétisme au fait qu'elle contient du fer. Beaucoup d'alliages de fer sont magnétiques. Outre le fer, le nickel, le cobalt et le gadolinium possèdent eux aussi des caractéristiques magnétiques.

Bien que les matériaux ferromagnétiques (et ferrimagnétiques) soient les seuls à être suffisamment puissants pour être attirés par un aimant (donc pour être généralement considérés comme magnétiques), d'autres matières réagissent aussi faiblement à un champ magnétique, en raison d'une ou de plusieurs sortes de magnétisme.

Les matériaux ferromagnétiques peuvent être répartis en matériaux magnétiques « mous », comme le fer recuit, qui sont magnétisés, mais qui ne le restent généralement pas, et les matériaux magnétiques « durs » qui eux restent magnétisés. Les aimants permanents sont fabriqués en matériaux ferromagnétiques « durs » comme l'Alnico et le ferrite qui ont subi un traitement spécial dans un puissant champ magnétique pendant la production afin « d'orienter » leur structure microcristalline interne de façon à les démagnétiser très difficilement.

Les objets fortement soumis à ce phénomène sont appelés des aimants. Il existe des aimants naturels et des aimants artificiels (par exemple l'Alnico, le Fernico, les ferrites). Tous les aimants ont deux pôles, un pôle nord et un pôle sud. Le pôle nord d'un aimant repousse le pôle nord d'un autre aimant et attire le pôle sud d'un autre aimant. Deux pôles sud se repoussent également.

 

pince magnétique

Comme la terre possède aussi un champ magnétique, avec un pôle sud magnétique proche du pôle nord géographique et un pôle nord magnétique proche du pôle sud géographique, un aimant libre prendrait toujours la direction nord-sud. Le nom des pôles d'un aimant en est donc déduit. Et, pour plus de facilité, même si ça peut prêter à confusion, le pôle sud de « l'aimant terre » est appelé le pôle nord magnétique et le pôle nord de « l'aimant terre » est appelé le pôle sud magnétique. 

 

Lignes de champ magnétique champ magnétique N-S

Un phénomène apparenté est l'électromagnétisme, qui est créé par un courant électrique. En quelque sorte, tout le magnétisme est créé tant par des charges en rotation que des charges électriques tournant dans des courants de circuit.

 

Elektromagnétisme

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Terminologie

Indice de force spécifique

Les aimants, comme les aimants plats (aimants de saisie), ont un champ actif en profondeur. Les éléments ferromagnétiques sont également attirés à distance. La capacité à attirer certains objets varie en fonction de la conductibilité magnétique de l’objet et de sa forme (pas de son poids). Une forme longiligne est la plus facile à attirer et plus une forme se rapproche d’un cube, moins elle est facile à attirer. C'est le cône qui est le plus difficile à saisir. Pour pouvoir définir si un objet à une certaine distance est attiré ou non, l’indice de force spécifique est déterminant. Il s’agit ici d’une valeur qui est déterminée par la forme de l’objet. Si cette valeur est inférieure à l’indice de force qu’un aimant possède à une certaine distance, l’objet peut être attiré. Ceci permet donc de prédire à partir de quelle distance des objets peuvent être attirés afin de pouvoir sélectionner l’aimant adéquat pour l’application.

Matériaux magnétiques

Aimants
Ferrite
 

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Aimants Néodyme (Neoflux®)

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Aimants Samarium-Cobalt

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Aimants Aluminum-Nickel-Cobalt

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Aimants à liant plastique
 

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