Questions aux experts
Energie, lumière, son
Le magnétisme et les relations avec l'électricité
Comment peut-on définir le magnétisme ? Cette question m'a été posée lors d'une session de formation à des instituteurs.
Quelles différences et quelles similitude y a-t-il entre l'électricité et le magnétisme ?
Tue 12/12/00 - 13:00
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Il m'apparaît qu'une question sur le magnétisme et les relations avec l'électricité est restée sans réponse. Le sujet est très vaste et je réponds brièvement.
Le magnétisme concerne l'étude des propriétés des aimants et de leurs actions. C'est une partie ancienne de la physique. En Chine impériale existaient des chars, dits magnétiques, utilisés pour se repérer lors de voyages à travers les immensités du pays. Ils comportaient des statues dont le doigt pointait en permanence vers le sud. La boussole actuelle repère la direction nord-sud et c'est le nord qui est repéré par une couleur particulière.
De la découverte de propriétés magnétiques des aimants naturels et jusqu'à la fin du XVIIIe siècle, il est entendu qu'il n'y a aucun lien connu entre le magnétisme et l'électricité. Tout au plus, une relation entre des pierres frappées par la foudre et leur caractère magnétique semble avoir été remarquée au début du XIXe siècle.
De la fin de 1819 à juillet 1820, un physicien danois, Œrsted réalise une expérience célèbre qui porte son nom et montre qu'électricité et magnétisme sont intimement liés. Cette expérience consiste à faire dévier une aiguille aimantée par un fil conducteur parcouru par un courant électrique. Ce conducteur se comporte donc comme le ferait un aimant.
À partir de 1820, se construit une nouvelle discipline, l'électromagnétisme, qui rend compte à la fois des phénomènes électriques et des phénomènes magnétiques.
De très nombreux physiciens ont contribué à construire l'électromagnétisme, dont les Français Ampère, Biot, Laplace, Savart, l'Allemand Weber, ou l'Anglais Faraday. En citer, c'est en oublier.
En 1864, Maxwell, physicien écossais, établit un ensemble de quatre équations qui régissent l'électromagnétisme et portent son nom.
Les équations établies à cette époque sont toujours valables et permettent de rendre compte de phénomènes aussi divers que les actions entre charges électriques immobiles (électrostatique), la circulation de courants électriques dans des conducteurs (électrocinétique), la production d'un champ magnétique par un courant électrique permanent (magnétostatique), le phénomène d'induction magnétique ou d'auto-induction (utilisée dans tous les moteurs électriques), la propagation des ondes électromagnétiques (ondes radio, ondes des fours à micro-ondes ou ondes dans le domaine du visible, c'est-à-dire l'optique).
En résumé, on peut retenir qu'il n'y a donc plus vraiment de raison théorique de distinguer le magnétisme de l'électricité, et ce depuis près d'un siècle et demi.