【Édition Shanghai】Anglais du collège, niveau 3, semestre 1 : L'essence du champ magnétique et les phénomènes d'aimantation : Découvrez la matière invisible

Le champ magnétique n'est pas une simple imagination, mais une matière particulière existant objectivement autour des aimants.matière particulièreBien qu'il soit invisible et inatteignable, l'attraction et la répulsion entre les aimants sont transmises par ce milieu.

Principes physiques fondamentaux

Aimantation (Magnetization) : Processus par lequel un objet initialement non aimanté (comme l'acier ou le fer) acquiert des propriétés magnétiques.Matériau dur magnétique (comme l'acier) conserve facilement son aimantation après avoir été aimanté ;Matériau doux magnétique (comme le fer) perd facilement son aimantation après avoir été aimanté.
Point de Curie (Curie Point) : Lorsque la température d'un aimant atteint une valeur critique, les mouvements thermiques moléculaires intenses perturbent l'alignement ordonné des domaines magnétiques, entraînant la disparition complète de son aimantation.
Champ magnétique terrestre : La Terre est un immense aimant, mais il convient de noter quele pôle sud magnétique se situe près du pôle nord géographique, tandis que le pôle nord magnétique se trouve près du pôle sud géographique (Figure 8-1-14).

⚠️ Attention aux erreurs fréquentes

Les lignes de champ magnétique sont unmodèle physique utilisé pour décrire le champ magnétique, mais elles n'existent pas réellement. En réalité, le champ magnétique est réparti dans tout l'espace tridimensionnel, et non seulement sur un plan bidimensionnel comme sur une feuille.

QUESTION 1

Les interactions entre les aimants se produisent par ______.

l'air

les lignes de champ magnétique

le champ magnétique

les ondes gravitationnelles

QUESTION 2

Supposons que vous ayez un barreau aimanté et une tige de fer (non aimantée), ayant une apparence identique. Sans outil extérieur, quelle méthode permet de déterminer rapidement lequel est l'aimant ?

Rapprochez-les parallèlement et observez s'ils s'attirent

Approchez une extrémité de l'un vers le milieu de l'autre et voyez si une attraction se produit

Voyez quelle tige pointe vers le sud

QUESTION 3

Vous avez plusieurs billes d'acier et un aimant. Pouvez-vous les enchaîner pour former un joli collier sans utiliser de fil ni d'aiguille ?

Non, les billes sont trop lourdes et tomberaient

Oui, en les aimantant grâce au processus d'aimantation

QUESTION 4

Pourquoi la porte du réfrigérateur se ferme-t-elle hermétiquement dès qu'on la touche légèrement ?

Parce que l'axe de la porte comporte un ressort

Parce que la bande étanche contient un aimant permanent

En raison de la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur

QUESTION 5

En chauffant un pôle d'un aimant en forme de barre sous une lampe alcool, comment évolue la capacité de ce pôle à attirer des trombones à mesure que la température augmente ?

Augmente, car les mouvements moléculaires s'accélèrent

Diminue, voire disparaît complètement

Reste inchangée

Exploration approfondie : Vision macroscopique et microscopique du champ magnétique

Analyser les lois de distribution du champ magnétique et leurs applications en ingénierie

Dans le laboratoire de physique, le professeur a montré la distribution des lignes de champ magnétique lorsqu'on place deux pôles identiques face à face (Figure 8-1-18). Ensuite, il a posé des questions préliminaires sur les machines électromagnétiques telles que les générateurs et les moteurs. Veuillez répondre en vous appuyant sur le contenu de cette leçon et vos connaissances préalables :

1. Observez la Figure 8-1-18. Si vous placez un petit aimant en chacun des points A, B, C et D, quel est le trait commun dans la direction indiquée par son pôle N ? Indiquez également la direction des lignes de champ magnétique.

Réponse :
Les lignes de champ magnétique doivent partir des deux pôles N vers l'extérieur, formant une configuration de répulsion. La direction indiquée par le pôle N d'un petit aimant placé en un point donné correspond à la tangente à la ligne de champ en ce point. Plus précisément, les lignes de champ s'écartent des pôles N, et le pôle N du petit aimant s'éloigne également du pôle N le plus proche.

2. [Présentation des générateurs] Comment un générateur réalise-t-il la conversion d'énergie ? Quels types de générateurs connaissez-vous ?

Réponse :
Un générateur est un appareil qui convertit l'énergie mécanique (ou toute autre forme d'énergie) en énergie électrique. Les types courants incluent : les générateurs hydrauliques (conversion de l'énergie potentielle ou mécanique en électricité), les générateurs éoliens (conversion de l'énergie éolienne ou mécanique en électricité), les générateurs thermiques (conversion de l'énergie thermique en mécanique, puis en électricité) et les générateurs nucléaires. Leur principe fondamental repose souvent sur le mouvement relatif entre un champ magnétique et un conducteur.

3. [Alarme automatique de niveau d'eau] Analysez le fonctionnement illustré à la Figure 8-2-12 : quand le niveau d'eau atteint la plaque métallique, comment le circuit utilise-t-il le magnétisme pour déclencher l'alarme ?

Réponse :
Lorsque le niveau d'eau monte et touche la plaque métallique, le circuit de contrôle s'active, l'électroaimant devient magnétique et attire l'armature vers le bas. Cela active le circuit principal, allumant la lampe rouge (ou faisant sonner la cloche), permettant ainsi une alarme automatique du niveau d'eau. Ceci illustre la caractéristique selon laquelle le magnétisme est contrôlé par le courant électrique.