Électroaimant maison

Électroaimant maison

Par Prof Électron  ,

mai 12, 2015

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À la suite de notre atelier d’exploration scientifique sur l'électromagnétisme, on vous propose de vérifier la compréhension des élèves et de pousser leurs réflexions plus loin! À l'aide du matériel requis, ils devront fabriquer un électroaimant maison.

Matériel

Une pile de 1,5 volt de type D

Un fil de fer (+/- 30 centimètres)

Un clou en fer

Un trombone en fer



Instructions

1- Embobiner le fil de fer autour du clou.

2- Joindre les deux bouts du fil de fer avec les deux pôles de la pile.

3- Approcher le clou du trombone !

Électromagnétisme

Le fer avec ses atomes "ALIGNÉS"

Le fer avec ses atomes "DÉSALIGNÉS"

Notes

ATTENTION : Le fil peut chauffer s'il est trop court. Ne pas laisser le fil branché trop longtemps sinon la pile va se décharger.

Voici un exemple de question à poser à vos élèves.
Question 1 : Comment fonctionne l’électroaimant maison?

Réponse 1 : Le fer peut devenir magnétique, ce qui n'est pas le cas de beaucoup de matériaux. Lorsqu'un morceau de fer est magnétique, tous ses électrons tournent dans la même direction. Au départ, les électrons du clou tournent dans toutes les directions. Lorsque les électrons passent dans le fil de fer enroulé autour du clou, ces derniers forcent les électrons du clou à se mettre à tourner dans la même direction. C'est comme si chaque aimant était une toupie et que chaque toupie tournait dans le même angle et dans la même direction. Les physiciens appellent ça le SPIN. C'est comme ça que le clou deviendra temporairement un aimant. Si le clou est chauffé ou cogné contre une surface dure, il va perdre cette propriété.

Bon à savoir
- Les aimants ont un pôle Sud et un pôle Nord.
- Les aimants attirent 3 différents métaux : le Fer, le Nickel (comme les 5 sous) et le Cobalt.

Conseils pédagogiques
Si vos élèves en redemandent, alors jouez sur les variables. De cette manière, vous transformez une simple exécution de recette en une authentique démarche active! À vous de formuler la question afin de l'adapter à vos élèves et à votre intention pédagogique. Pour vous assurer d'inclure la démarche en science et les critères d'évaluation, vous pouvez vous faire “un cahier de l'élève” à l’aide du planificateur de sciences au http://leplanificateurdesciences.org/.

Voici des exemples de variables à intégrer dans l’expérience :
- Est-ce que le nombre de tours de fil affecte la puissance de l'aimant?
- Est-ce que la longueur ou le nombre de couches du bobinage affecte la puissance?
- Est-ce le calibre du fil affecte la performance?
- Est-ce que la qualité (méticuleux vs tout croche) du bobinage affecte la performance?

En tout temps, soyez à l’écoute des questions de vos élèves. Ces dernières peuvent vous mener sur d’intéressantes pistes à explorer!

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