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Champ d'un aimant droit

À propos de cette simulation

Cette simulation modélise le champ magnétique d'un aimant droit comme un dipôle. La limaille de fer et les aiguilles de boussole s'alignent sur le champ local, et les lignes de champ bouclent du pôle nord au pôle sud. Un curseur d'intensité va de 10 à 200 millitesla, et des boutons inversent les pôles ou font tourner l'aimant. Les affichages donnent le champ au pôle, sur l'axe et sur le côté à 6 cm. Elle convient à une leçon sur les pôles magnétiques, sur le fait que les lignes de champ ne se croisent ni ne s'arrêtent jamais, et sur la décroissance du champ avec la distance.

Ce que les élèves peuvent explorer

  • Appuyez sur Inverser les pôles et regardez chaque aiguille de boussole tourner pour suivre la nouvelle direction du champ.
  • Augmentez l'Intensité de 80 à 200 mT et comparez l'affichage Champ au pôle avant et après.
  • Comparez les affichages Sur l'axe, 6 cm et Sur le côté, 6 cm pour voir que le champ est plus fort dans l'axe.
  • Désactivez les Lignes de champ pour ne voir que la limaille, puis réactivez-les et suivez une ligne du nord au sud.
  • Désactivez Faire tourner l'aimant pour maintenir l'aimant immobile et étudier une vue de la figure de limaille.

Objectifs d'apprentissage

  1. 1Décrivez la forme du champ magnétique autour d'un aimant droit.
  2. 2Expliquez que les lignes de champ sortent du pôle nord, entrent par le pôle sud et ne s'arrêtent jamais.
  3. 3Utilisez des aiguilles de boussole et de la limaille de fer pour trouver la direction d'un champ.
  4. 4Comparez l'intensité du champ près des pôles avec celle plus loin.

Questions fréquentes des enseignants

Est-elle gratuite ?

Oui. Elle est gratuite, fonctionne dans tout navigateur récent sur ordinateurs, tablettes et tableaux blancs interactifs, et ne nécessite aucune inscription.

Pourquoi les lignes de champ ne se croisent-elles jamais ?

En chaque point, le champ n'a qu'une seule direction ; deux lignes qui se croisent signifieraient deux directions à la fois. Les lignes forment des boucles fermées : elles sortent du pôle nord et rentrent par le pôle sud à l'intérieur de l'aimant.

Comment le champ d'un aimant varie-t-il avec la distance ?

Pour un dipôle comme un aimant droit, le champ décroît à peu près comme un sur r au cube ; il s'affaiblit donc très vite quand on s'éloigne. Les affichages de la simulation comparent le champ à 6 cm sur l'axe et sur le côté.

Comment l'utiliser en classe ?

Utilisez le curseur Intensité, le bouton Inverser les pôles et les interrupteurs des lignes de champ et de la rotation. Faites glisser pour tourner la vue. Demandez aux élèves de dessiner la figure de limaille avant et après l'inversion des pôles.

Intégrer cette simulation

Placez-la dans votre ENT, votre blog ou le site de la classe — gratuitement.

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