Conseils utiles

Comment identifier les pôles d'un aimant?

Vous devez avoir entendu la phrase «les pôles opposés sont attirés». Bien que cela soit loin d'être toujours vrai pour les relations entre personnes, cette règle est invariablement vraie pour les aimants. Nous sommes tous habitués à faire face à un grand aimant - la Terre. Des expériences avec de petits aimants vous aideront à comprendre comment agit le champ magnétique de la Terre, ce qui nous protège des rayonnements cosmiques. Que vous souhaitiez désigner aisément les pôles d'un aimant ou mener une expérience physique intéressante, vous devez être en mesure de déterminer la polarité des aimants.

Indicateur de polarité à aimant permanent

En radio amateur, ainsi que dans la conception de dispositifs utilisant des aimants et des inductances, il est parfois nécessaire de connaître la polarité des aimants et la direction des champs magnétiques. Le dispositif proposé vous permet de déterminer la polarité des aimants.

Je mets ensemble deux options différentes. L'unité principale du premier dispositif est constituée de deux aimants rectangulaires, qui sont coulés dans un cylindre, au centre duquel un axe de rotation est monté sur le roulement. Le remplissage est réalisé avec de la résine époxy. Lorsqu'un tel assemblage est introduit dans le champ magnétique de l'aimant étudié, l'assemblage tourne avec le pôle opposé et tente de s'y attirer. Un trou a été pratiqué dans le boîtier afin d’observer visuellement la position de l’aimant. Les pôles de l'ensemble cylindre sont peints de différentes couleurs, correspondant aux pôles opposés de l'ensemble magnétique. C'est-à-dire qu'à l'intérieur du cylindre, par exemple, un aimant se trouve avec le pôle nord jusqu'au bord, et à la surface du cylindre, il y a un marqueur du pôle sud. Il sera alors plus pratique pour l’observateur de déterminer le pôle de l’aimant étudié. Le dispositif d’assemblage magnétique est illustré dans la figure ci-dessous:

Fig. 1 La structure interne de l'assemblage magnétique.

Pour déterminer la polarité de l'aimant, apportez l'appareil contenant le disque à l'aimant à l'étude. Supposons que nous ayons amené le pôle nord, dans ce cas, le disque deviendra l'aimant avec le pôle sud du premier aimant à l'intérieur de l'ensemble. Et dans la fenêtre de visualisation, l'observateur verra la surface de montage peinte en bleu, ce qui correspond au pôle bleu de l'aimant étudié. Au contraire, si nous plaçons l’appareil au pôle sud de l’aimant étudié, l’assemblage se tournera vers lui avec l’extrémité nord du deuxième aimant rectangulaire, et la partie à la surface peinte en rouge sera opposée au regard.

Le deuxième appareil est plus avancé car il est doté d’une indication lumineuse. Un aimant cylindrique est monté dans une tige en matériau non magnétique. Un anneau est installé à son extrémité, auquel un fil positif de la batterie est attaché par soudure. Le mouvement de l'aimant à l'intérieur de la tige est limité par les parois sur lesquelles sont fixés les contacts des pôles nord et sud, comme indiqué sur la figure:

Fig. 2 Indicateur électromécanique de polarité de champ. L'aimant est stabilisé dans l'espace par un ressort. Deux LED sont montées dans la partie terminale du boîtier, indiquant les pôles des aimants. Supposons que la tige soit proche du pôle nord de l'aimant étudié. Dans ce cas, l'aimant à l'intérieur de la tige aura tendance à être attiré par l'aimant étudié. Dans ce cas, le contact de la tige magnétique touche les contacts de l'indicateur de pôle Nord et ferme le circuit d'alimentation de la LED bleue. Si l'aimant étudié fait face à la tige par le pôle sud, il sera aspiré dans la tige et appuiera sur le contact de la tige d'aimant sur les contacts du pôle sud et allumera la DEL du pôle sud. Aussi, afin de comprendre la polarité des aimants, vous pouvez utiliser un compas conventionnel. Et si vous créez un indicateur entièrement électrique, vous pouvez utiliser le circuit du capteur à effet Hall. Le schéma le plus simple est présenté dans la figure ci-dessous (tirée du site http://www.valtar.ru/):

Fig3. Détermination d'un champ magnétique basé sur un capteur de Hall.

Lorsqu'il n'y a pas d'aimant - le commutateur à lames est ouvert, la tension d'alimentation du circuit n'est pas fournie. Nous apportons l'aimant au capteur de Hall et au commutateur à lames. Le commutateur à lames se ferme et, en fonction de la polarité de l'aimant, 0 ou la tension d'alimentation apparaît à la sortie du capteur à effet Hall.