Fiche de révision : Électricité et magnétisme au XIXe siècle

📋 Plan du Cours

1. L’expérience d’Ørsted
2. La tentative de Colladon
3. L’induction électromagnétique de Faraday
4. Lecture des signaux à l’oscilloscope
5. Comparaison des pôles de l’aimant
6. Le lien entre électricité et magnétisme

📖 1. L’expérience d’Ørsted

★ À maîtriser

• L’expérience d’Ørsted établit qu’un courant électrique peut produire un effet magnétique. - Hans Christian Ørsted, 1820

• En 1820, Ørsted ferme un circuit alimenté par une pile : le courant circulant dans un fil dévie l’aiguille d’une boussole placée à proximité. - Hans Christian Ørsted

Compléments

• En juillet 1820, Ørsted reprend méthodiquement ses expériences avec une pile plus puissante et publie ses résultats. - Hans Christian Ørsted

💡 Astuce mémo

Courant dans le fil → déviation de l’aiguille aimantée

📖 2. La tentative de Colladon

🔑 Notions clés & Définitions

• Galvanomètre : Appareil très sensible permettant de détecter un faible courant.

★ À maîtriser

• En 1825, Colladon approche le pôle d’un puissant aimant d’une bobine de cuivre reliée à un galvanomètre, puis observe l’appareil après l’approche ; aucune déviation n’est visible. - Jean-Daniel Colladon

Compléments

📌 L’absence de déviation observée par Colladon s’explique par le fait que l’aimant et la bobine n’étaient pas en mouvement l’un par rapport à l’autre au moment où il observait le galvanomètre.

• Colladon place le galvanomètre dans une autre pièce afin d’éviter que l’aimant ne le perturbe directement. - Jean-Daniel Colladon, 1825

📖 3. L’induction électromagnétique de Faraday

🔑 Notions clés & Définitions

• Induction électromagnétique : Michael Faraday, 1831 - Apparition d’un signal électrique lorsque l’aimant et la bobine sont en mouvement l’un par rapport à l’autre.

★ À maîtriser

📌 Lorsque l’aimant reste immobile par rapport à la bobine, aucun signal électrique durable n’est détecté. - Michael Faraday, 1831

• En 1831, Michael Faraday met en évidence l’induction électromagnétique.

Compléments

• Dans l’expérience de Faraday, une bobine est reliée à un dispositif de détection et un aimant est mis en mouvement par rapport à elle. - Michael Faraday, 1831

💡 Astuce mémo

Aimant en mouvement : signal ; aimant immobile : pas de signal durable

📖 4. Lecture des signaux à l’oscilloscope

★ À maîtriser

📌 Un signal qui s’écarte de zéro sur l’oscilloscope indique qu’un courant est détecté dans la bobine.

Compléments

• Les bornes de la bobine sont reliées à un oscilloscope dont l’axe horizontal représente le temps et l’axe vertical la tension aux bornes de la bobine.

• Le sens du signal affiché vers le haut ou vers le bas dépend du branchement de l’oscilloscope et pas seulement de l’expérience.

📖 5. Comparaison des pôles de l’aimant

📝 Points essentiels

📌 La comparaison des expériences 1 et 2 modifie le pôle de l’aimant présenté à la bobine, tandis que les deux manipulations comprennent une approche puis un éloignement.

• Dans l’expérience 2, le pôle nord du même aimant est approché puis éloigné de la bobine.

📖 6. Le lien entre électricité et magnétisme

★ À maîtriser

📌 Ørsted établit qu’un courant électrique peut produire un effet magnétique, tandis que Faraday établit qu’un mouvement relatif entre un aimant et une bobine peut produire un signal électrique.

Compléments

• Pour maintenir un courant électrique plutôt que produire une brève impulsion, il faudrait faire varier continuellement la position relative de l’aimant et de la bobine.

📊 Tableaux de synthèse

Sens du lien entre électricité et magnétisme