Champ magnétique

Par Gamma  ,

août 2, 2016

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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 déterminer le champ magnétique de différents aimants.

Matériel

3 aimants différents

Une règle

Une petite pièce de fer (ex. : un clou, un boulon, une vis ...)



Instructions

1- Placer la pièce de fer à la position 0 centimètre sur la règle.

2- Placer l'aimant à une distance de 10 centimètres sur la règle.

3- Approcher l'aimant lentement en direction de la pièce de fer.

4- Observer le champ magnétique de l’aimant.

5- Tester au moins 3 aimants de tailles et/ou de formes différentes.

Notes

ATTENTION : Ne JAMAIS approcher un téléphone, un écran ou un ordinateur à côté d'un aimant. Cela peut endommager l’appareil, affecter les couleurs de façon permanente et effacer la mémoire.

Voici des questions à poser à vos élèves.
Question 1 : Comment peut-on mesurer la distance d'un champ magnétique?

Réponse 1 : La pièce de fer est attirée par l’aimant dès qu’elle entre dans le champ magnétique. En approchant l’aimant de la pièce de fer, il est ainsi possible de déterminer où débute le champ magnétique.

Question 2 : Quel aimant (disponible en classe) a le plus grand champ magnétique?

Question 3 : Les plus gros aimants ont-ils de plus grands champs magnétiques?

Réponse 2 & 3 : Réponses variées selon les aimants testés. Évidemment, le début du champ magnétique va changer selon le poids de la pièce de fer à attirer, la puissance de l’aimant et la qualité de fabrication de l’aimant.

Explications
Les aimants ne sont pas tous faits des mêmes matériaux. Le fer est toujours présent dans les aimants, mais certains aimants sont construits avec d'autres alliages selon la qualité de fabrication. L'aimant acheté à 1 $ n'aura pas la même qualité de fabrication qu'un aimant plus dispendieux. Celui à faible coût va aussi perdre sa force rapidement à toutes les fois qu'il recevra un coup. Il n'y a donc pas une réponse définitive. Le but de l'opération est de prendre conscience que le champ magnétique se mesure et qu’il varie.

Bon à savoir
- Les aimants ont un pôle Sud (négatif) et un pôle Nord (positif).
- 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 changer l'aimant de position affecte son pouvoir d'attraction?
- Comment mesurer la force d'un aimant? (en tentant de soulever la pièce de fer) Et y a-t-il un lien avec la grandeur du champ magnétique?

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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