• Blindage magnétique
• Coercivité

Champ magnétique

Si des forces magnétiques sont détectées, la cause doit être trouvée dans le soi-disant champ magnétique. Puisqu'il nous est invisible, il faut savoir qu'il est modélisé ou mieux décrit par des lignes de champ. Comme une langue, les lignes de champ disent quelque chose sur le champ magnétique: si les lignes sont plus rapprochées, par exemple, le champ magnétique est particulièrement fort. Les lignes de champ ont également une direction, symbolisée par des flèches. De cette façon, vous saurez où se trouvent les pôles Nord et Sud: les lignes de champ à l'extérieur de l'aimant vont toujours du pôle Sud au pôle Nord et sont toujours perpendiculaires au matériau.

Comment fonctionne un champ magnétique?

Les forces d'un aimant sont activées grâce à un champ magnétique. Si vous saupoudrez une feuille de papier de poussière de fer et que vous en approchez un aimant, vous remarquerez comment la poussière de fer s'alignera le long du champ magnétique, formant des structures directement comparables aux lignes de champ. En plus du langage de modélisation des lignes de champ, il existe plusieurs grandeurs physiques qui décrivent les propriétés des aimants:

• L'un est l'énergie électromagnétique. L'intensité ou la force d'attraction du champ est donnée par l'intensité du champ magnétique, similaire à l'intensité du champ électrique.
  
• L'énergie magnétique à son tour peut être décrite par le produit énergétique. L'intensité du champ magnétique s'écoule exactement dans la formule de ce produit énergétique. En conséquence, un aimant avec deux fois l'intensité du champ exerce quatre fois la force.

Le champ magnétique est un sujet particulièrement important, en particulier dans des domaines tels que l'électrotechnique, où nous devons faire face aux charges mobiles qui peuvent générer de l'électricité, par leur mouvement. Un simple fil conducteur à travers lequel le courant circule est lui-même donné par un champ magnétique. En tant que champ dipolaire pur, il n'y a pas de pôles magnétiques individuels dans les champs magnétiques. Cela est clair à partir du moment où les lignes de champ ont toujours une direction: à partir d'un aimant, elles parcourent un certain chemin puis rejoignent l'aimant. Mais ils ne s'arrêtent pas là. Les lignes de champ continuent ensuite à travers l'aimant lui-même. À l'extérieur de l'aimant, les lignes de champ pointent toujours du pôle sud au pôle nord, tandis qu'à l'intérieur de l'aimant, du pôle nord au pôle sud.

Comment un champ magnétique est généré?

Il y a deux possibilités de faire ça:

• Champ magnétique homogène: il peut être trouvé, par exemple, à l'intérieur d'un aimant en fer à cheval. Ici, le champ magnétique est généré par des courants électriques. Ils sont à la fois tout aussi forts et tout aussi directs.
• Champ magnétique inhomogène: si les lignes de champ ne sont pas parallèles, nous parlons d'un champ magnétique irrégulier. Ceux-ci peuvent être trouvés, par exemple, dans des aimants en cylindre.

Décrivons le champ magnétique

En électrodynamique, les équations dites de Maxwell sont utilisées pour décrire mathématiquement le champ magnétique. Ceux-ci indiquent en fait la direction des lignes de champ magnétique et disent quelque chose sur la densité des lignes de champ. Les équations de Maxwell sont utilisées pour calculer quelle direction a une force magnétique et quelle est sa force. Les champs magnétiques n'ont pas de sources et de puits - au contraire, les charges électriques ont une source. Cette description est sensiblement synonyme de la description du champ dipolaire. Un champ magnétique est également défini comme un champ de tourbillon, car certains matériaux, champs électriques et courants électriques génèrent des tourbillons magnétiques.

Fidèles au principe de chevauchement, les intensités de champ s'additionnent lorsque de nombreux petits aimants se chevauchent. Il s'ensuit qu'une certaine orientation des nombreux aimants élémentaires conduit à une aimantation mesurable. Cependant, une disposition arbitraire des aimants élémentaires provoque un champ magnétique qui ne peut pas être mesuré de l'extérieur.

Calculer les champs magnétiques

En physique, le champ magnétique est exprimé en ampères par mètre et est désigné par la lettre H - et non par la lettre B, qui à son tour décrit la densité du flux magnétique et est mesurée en unités de Gauss ou Tesla. La relation suivante s'applique au champ magnétique:

µ indique la perméabilité magnétique d'un matériau rempli par le champ magnétique. Par exemple, si une bobine transportant du courant a un certain champ magnétique, celui-ci est amplifié par l'utilisation d'un certain matériau avec la perméabilité magnétique µ de ce facteur:

• µ est environ un pour l'air.
• La valeur du fer peut atteindre des milliers.
• μ⁰ d'autre part, il indique la perméabilité magnétique du vide.

L'amplification d'un champ magnétique par un matériau ferromagnétique peut être expliquée lorsque les aimants élémentaires individuels s'alignent avec le champ magnétique et génèrent également un champ magnétique redressé après l'alignement. La dépendance quadratique entre la force du champ magnétique et la force magnétique expliquée au début découle de la magnétisation et de l'attraction. Par exemple, si un morceau de fer a été magnétisé par un aimant qui est deux fois plus fort qu'un autre aimant, le fer est aimanté deux fois d'un côté, mais de l'autre il est également attiré deux fois par l'aimant lui-même. Cela signifie que l'énergie magnétique dans son ensemble est quatre fois plus grande lorsque l'aimant est deux fois plus puissant.

Comment un champ magnétique est protégé?

Le blindage ou la protection d'un champ magnétique n'est possible que dans une mesure limitée. Cependant, la redirection est possible. Des matériaux faciles à magnétiser conviennent à cela, par exemple:

• Fer
• Cuivre

Cependant, les substances qui n'ont aucun effet magnétique ne fonctionnent pas.