Comment créer un électroaimant

Créer un électroaimant est une expérience scientifique classique. Le principe de base de l'opération consiste à créer un champ magnétique en utilisant un clou de fer, un fil de cuivre et une pile. L'électroaimant fonctionne lorsque des électrons, lesquels sont des particules subatomiques chargées négativement, se déplacent de la pile vers le fil de cuivre. Lorsque ces électrons traversent le fil, ils créent un champ magnétique autour du clou. Ainsi, le clou agit comme un aimant, en attirant de petits objets métalliques comme des trombones ^{[1]
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Source de recherche}. Avec un peu de patience et d'effort, vous pourrez fabriquer vous-même une batterie aux propriétés électromagnétiques.

Partie 1

Partie 1 sur 3:
Préparer le fil

1
Rassemblez les matériaux nécessaires. Avant de commencer l'expérience, prenez le temps de rassembler tous les matériaux dont vous avez besoin. Il s'agit notamment :
- d'un clou en fer de 15 cm de long,
- d'un fil en cuivre isolé de calibre 22 et de 2 m de long,
- d'au moins une pile ronde de taille moyenne,
- d'une pince à dénuder, que vous pouvez acheter dans les bricolages ^{[2]
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- d'une bande en caoutchouc ^{[3]
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Retirez l'isolant du fil de cuivre. Pour des raisons de sécurité, les fils de cuivre sont généralement revêtus d'une couche de matière plastique à des fins d'isolation, évitant ainsi les risques de choc électrique. Cependant, pour que les électrons se déplacent de la batterie vers le fil, il est important d'enlever le revêtement du fil.
- Avec la pince, essayez de retirer quelques centimètres de chaque extrémité ^{[4]
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- Les dénudeurs de fil ressemblent à des ciseaux avec des trous au milieu. Pour retirer la gaine isolante, faites passer le fil dans l'un des trous, serrez les pinces et tirez à nouveau le fil. Essayez d'acheter un dénudeur de fil assez petit pour retirer la gaine isolante d'un fil de cuivre ayant un petit diamètre ^{[5]
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Enroulez le fil autour du clou. Une fois que vous aurez préparé le fil, vous pouvez utiliser votre pile pour entamer l'opération. Pour commencer, enroulez soigneusement le fil autour du clou. Plus vous embobinez le clou, plus le champ magnétique créé est important. Veillez à laisser suffisamment de fils aux deux extrémités. Vous connecterez l'excédent du fil à la pile. Idéalement, laissez 20 centimètres à chaque extrémité du fil ^{[6]
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- Vous devriez enrouler le fil dans une seule direction. Ainsi, vous êtes sûr que les électrons se déplacent dans la même direction pour créer un champ magnétique efficace ^{[7]
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- Si les fils sont enroulés dans des directions opposées, les champs magnétiques créés se repousseront et finiront par s'annuler ^{[8]
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Partie 2

Partie 2 sur 3:
Connecter le fil à la pile

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Essayez de connecter le fil à la pile. Une fois que vous aurez fini d'enrouler le fil au clou, connectez chaque extrémité du fil à la pile. Raccordez une des extrémités à la borne négative et l'autre à la borne positive. Assurez-vous que les parties dépourvues d'isolant soient bien au contact de la pile. Attachez les deux extrémités en faisant passer l'élastique en caoutchouc le long de la pile, de la borne négative à la borne positive ^{[9]
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- Le choix de l'extrémité du fil à connecter aux bornes de la pile importe peu. Connectez n'importe quelle extrémité du fil à n'importe quelle borne, car cela fonctionnera dans les deux sens ^{[10]
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- Si l'élastique en caoutchouc n'est pas assez résistant pour tenir les fils, utilisez deux morceaux de ruban adhésif.
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Testez l'électroaimant. À ce stade, il devrait déjà être prêt à être utilisé. Pour tester l'électroaimant, placez la pile au-dessus d'un objet métallique comme un trombone. La pile devrait attirer le trombone. Voilà, vous venez de créer une charge magnétique avec un morceau de fil, un clou et une pile ^{[11]
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- Pour augmenter la force du champ magnétique, augmentez le nombre de bobines autour du clou. Ainsi, votre électroaimant pourra attirer des objets plus lourds ou plus d'objets en même temps ^{[12]
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Corrigez tout problème détecté. Si votre expérience ne fonctionne pas, vérifiez la pile. Peut-être qu'elle est déchargée ou faible, ce qui pourrait expliquer pourquoi elle n'est pas assez forte pour créer un champ magnétique. Dans le cas où la batterie est en bon état, assurez-vous que vous avez bien suivi toutes les étapes du procédé. Par exemple, le fil peut avoir été enroulé dans des directions opposées, ce qui aurait pu perturber le flux d'électrons. Il se peut aussi que vous ayez oublié de retirer l'isolant du fil.

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Partie 3

Partie 3 sur 3:
Prendre des mesures de sécurité

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Utilisez des gants pendant toute l'expérience. Portez toujours des gants lorsque vous commencez à tester votre électroaimant. Les fils peuvent en fait devenir chauds lorsqu'ils sont utilisés. Veillez à ne pas vous bruler les mains lorsque vous manipulez votre électroaimant. Cette mesure de sécurité est particulièrement importante si vous essayez d'augmenter le champ électromagnétique. Les électroaimants chauffent à mesure que leur force augmente ^{[13]
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Faites attention quand l'électroaimant chauffe. Comme indiqué plus haut, les électroaimants chauffent quand on embobine davantage le clou. Déconnectez légèrement les fils lorsque vous remarquez que l'électroaimant devient chaud. Une chaleur excessive peut causer des brulures et, dans de rares cas, pourrait déclencher un incendie ^{[14]
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Débranchez les fils après l'expérience. Ne laissez jamais un électroaimant branché longtemps lorsqu'il n'est pas utilisé. D'une part, la pile peut rapidement se décharger. D'autre part, une fois encore, le chauffage est très dangereux. Une fois que vous aurez terminé votre expérience, débranchez le dispositif ^{[15]
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