Objectif d'apprentissage 12.1.A : Décrire les propriétés d'un champ magnétique.
- 12.1.A.1 Un champ magnétique est un champ vectoriel qui peut être utilisé pour déterminer la force magnétique exercée sur des charges électriques en mouvement, des courants électriques ou des matériaux magnétiques.
- 12.1.A.1.i Les champs magnétiques peuvent être produits par des dipôles magnétiques ou des combinaisons de dipôles, mais jamais par des monopôles.
- 12.1.A.1.ii Les dipôles magnétiques ont une polarité nord et sud.
- 12.1.A.2 Un champ magnétique est une grandeur vectorielle et peut être représenté à l'aide de cartes de champ vectorielles.
- 12.1.A.2.i Les lignes de champ magnétique forment des boucles fermées.
- 12.1.A.2.ii Les champs magnétiques dans un aimant bar forment des boucles fermées, avec le champ magnétique externe pointant vers l'extérieur d'une extrémité (définie comme le pôle nord) et revenant à l'autre extrémité (définie comme le pôle sud).
Objectif d'apprentissage 12.1.B : Décrire le comportement magnétique d'un matériau en raison de la configuration des dipôles magnétiques dans le matériau.
- 12.1.B.1 Les dipôles magnétiques résultent du mouvement circulaire ou rotatif de charges électriques. Dans les matériaux magnétiques, cela peut être le mouvement des électrons.
- 12.1.B.1.i Le magnétisme permanent et le magnétisme induit sont des propriétés de système qui résultent toutes deux de l'alignement des dipôles magnétiques au sein d'un système.
- 12.1.B.1.ii Aucun pôle magnétique nord ne se trouve jamais isolément d'un pôle sud. Par exemple, si un aimant bar est brisé en deux, les deux moitiés sont des dipôles magnétiques.
- 12.1.B.1.iii Les pôles magnétiques de même polarité se repoussent ; les pôles magnétiques de polarités opposées s'attirent.
- 12.1.B.1.iv L'amplitude du champ magnétique provenant d'un dipôle magnétique diminue avec l'augmentation de la distance par rapport au dipôle.
- 12.1.B.2 Un dipôle magnétique, tel qu'une boussole magnétique, placé dans un champ magnétique aura tendance à s'aligner avec le champ magnétique.
- 12.1.B.3 La composition d'un matériau influence son comportement magnétique en présence d'un champ magnétique externe.
- 12.1.B.3.i Les matériaux ferromagnétiques tels que le fer, le nickel et le cobalt peuvent être aimantés permanemment par un champ externe qui provoque l'alignement des domaines magnétiques ou des dipôles magnétiques atomiques.
- 12.1.B.3.ii Les matériaux paramagnétiques tels que l'aluminium, le titane et le magnésium interagissent faiblement avec un champ magnétique externe, car les dipôles magnétiques du matériau ne restent pas alignés après la suppression du champ externe.
- 12.1.B.3.iii Tous les matériaux possèdent la propriété de diamagnétisme, c'est-à-dire que leur structure électronique crée généralement un alignement faible des moments dipolaires du matériau opposé au champ magnétique externe.
- 12.1.B4 Le champ magnétique terrestre peut être approximé comme un dipôle magnétique.
Objectif d'apprentissage 12.1.C : Décrire la perméabilité magnétique d'un matériau.
- 12.1.C.1 La perméabilité magnétique est une mesure de la quantité d'aimantation dans un matériau en réponse à un champ magnétique externe.
- 12.1.C.2 Le vide的自由空间 a une valeur constante de perméabilité magnétique, connue sous le nom de perméabilité du vide $\mu_0$, qui apparaît dans les équations représentant les relations physiques.
- 12.1.C.3 La perméabilité de la matière a des valeurs différentes de celle du vide libre et résulte de la composition et de l'agencement de la matière. Ce n'est pas une constante pour un matériau et varie en fonction de nombreux facteurs, y compris la température, l'orientation et l'intensité du champ externe.



