Différence entre électroaimant et aimant permanent

Electroaimant vs aimant permanent
 

Les électroaimants et les aimants permanents sont deux sujets importants de la théorie électromagnétique. Cet article explique les principes fondamentaux du magnétisme, de l’électroaimant et de l’aimant permanent et décrit l’entre les deux aimants..

Qu'est-ce que l'électroaimant??

Pour comprendre les électroaimants, il faut d’abord comprendre les théories qui sous-tendent le magnétisme. Le magnétisme est dû aux courants électriques. Un conducteur droit portant du courant exerce une force, normale au courant, sur un autre conducteur transportant du courant placé parallèlement au premier conducteur. Comme cette force est perpendiculaire au flux de charges, il ne peut s'agir d'une force électrique. Ceci a été identifié plus tard comme étant du magnétisme.

La force magnétique peut être attractive ou répulsive, mais toujours mutuelle. Un champ magnétique exerce une force sur toute charge en mouvement, mais les charges fixes ne sont pas affectées. Un champ magnétique d'une charge en mouvement est toujours perpendiculaire à la vitesse. La force exercée sur une charge en mouvement par un champ magnétique est proportionnelle à la vitesse de la charge et à la direction du champ magnétique.

Un aimant a deux pôles. Ils sont définis comme le pôle nord et le pôle sud. Les lignes de champ magnétique commencent au pôle nord et se terminent au pôle sud. Cependant, ces lignes de champ sont hypothétiques. Il faut noter que les pôles magnétiques n’existent pas en monopole. Les pôles ne peuvent pas être isolés. Ceci est connu comme la loi de Gauss pour le magnétisme. Un électroaimant est un composant constitué de boucles de transport de courant. Ces boucles peuvent avoir n'importe quelle forme, mais les électroaimants courants ont la forme de solénoïdes ou d'anneaux.

Qu'est-ce qu'un aimant permanent?

Le courant électrique étant le seul moyen de créer un aimant, les aimants permanents doivent être constitués de courants. Chaque atome a des électrons en orbite autour du noyau de l'atome, et ces électrons ont une propriété appelée spin électronique. Ces deux propriétés sont responsables du magnétisme des matériaux. Les matériaux peuvent être regroupés en plusieurs catégories en fonction de leurs propriétés magnétiques. Les matériaux paramagnétiques, les matériaux diamagnétiques et les matériaux ferromagnétiques en sont quelques-uns. Il existe également des types moins courants tels que les matériaux antiferromagnétiques et les matériaux ferrimagnétiques. Le diamagnétisme est montré dans des atomes avec seulement des électrons appariés. Le spin total de ces atomes est nul. Les propriétés magnétiques ne résultent que du mouvement orbital des électrons. Lorsqu'un matériau diamagnétique est placé dans un champ magnétique externe, il produira un faible champ magnétique anti-parallèle au champ externe. Les matériaux paramagnétiques ont des atomes avec des électrons non appariés. Les spins électroniques de ces électrons non appariés agissent comme de petits aimants, qui sont plus puissants que les aimants créés par le mouvement orbital des électrons. Lorsqu'ils sont placés dans un champ magnétique externe, ces petits aimants s'alignent sur le champ pour produire un champ magnétique parallèle au champ externe. Les matériaux ferromagnétiques sont également des matériaux paramagnétiques avec des zones de dipôles magnétiques dans une direction avant même que le champ magnétique externe ne soit appliqué. Lorsque le champ externe est appliqué, ces zones magnétiques s'aligneront parallèlement au champ pour renforcer le champ. Le ferromagnétisme est laissé dans le matériau même après l'élimination du champ externe, mais le paramagnétisme et le diamagnétisme disparaissent dès que le champ externe est supprimé. Les aimants permanents sont constitués de tels matériaux ferromagnétiques.