LE MAGNETISME

Un champ magnétique peut être créé par un aimant...

Mais aussi par un courant électrique car tout courant électrique crée autour de lui un champ magnétique. Un fil traversé par un courant produit un champ magnétique. L'électroaimant fonctionne selon le même principe : il comprend un nombre " n " d'enroulements de fil de cuivre appelés spires. Plus il y a de spires, plus l'électroaimant est puissant. De plus, plus le courant qui traverse la bobine est intense, plus le champ magnétique créé est puissant. On peut augmenter considérablement le champ magnétique en introduisant un noyau de fer à l'intérieur de la bobine.

LA SUPRACONDUCTIVITE

La supraconductivité est un phénomène qui se produit à de très basses températures et au cours duquel un métal perd toute résistance électrique (R=0) (voir graph. 1).
Dans ces conditions, les courants électriques traversent donc les métaux sans aucune perte d'énergie.
Aux températures naturelles sur terre, les métaux opposent une certaine résistance au flux des électrons, due à la vibration des atomes (ce qui provoque une perte d'énergie par effet Joule). Mais à mesure que la température diminue, ces atomes vibrent de moins en moins et la résistance baisse lentement jusqu'à la température critique spécifique à chaque matériau à laquelle elle tombe à zéro. Un courant peut ainsi circuler indéfiniment dans un circuit, du moment que ce circuit reste à une température inférieure à la température de transition, c'est à dire la température en dessous de laquelle le matériau devient supraconducteur.
La plupart des températures de transition se situent entre 1 et 10 Kelvins au-dessus du zéro absolu ( -273 a -263 °C ). Mais il existe des matériaux ayant des températures de transition plus élevées (voir graph. 2 et 3).
Ce phénomène permet aussi d'amplifier la force des champs magnétiques grâce au phénomène de diamagnétisme et d'obtenir une lévitation comme dans l'expérience suivante :
Expérience de Meissner :

LA LEVITATION MAGNETIQUE

Comme nous l'avons vu précédemment, une bobine traversée par un courant électrique produit autour d'elle un champ magnétique.
Ce champ peut être de deux sens différents en fonction du sens du courant qui le traverse.
Deux pôles de même sens s'attirent.
Deux pôles de sens contraire se repoussent.
(Ne pas confondre sens avec signe).
Afin de mettre en évidence ces champs magnétiques, nous avons réalisé l'expérience suivante :

On remarque que les deux bobines de repoussent. La chaleur dégagée lors de l'expérience rend compte de la perte considérable d'énergie qui se produit, d'où l'intérêt de la supraconductivité.