Un petit moteur

Cette expérience de physique amusante est facile à réaliser mais nécessite la présence d’un adulte pour dénuder le fil de cuivre et le mettre en forme.

Matériel

• du fil de cuivre d’assez gros diamètre
• une pile 1,5V
• trois ou quatre petits aimants conducteurs d’électricité (ici, j’ai utilisé des aimants prévus pour fabriquer des magnets avec de la pâte à modeler durcissante à l’air)

Matériel

Expérience

Mets plusieurs petits aimants sur le pôle positif de la pile, comme sur la photo.

Positionnement des petits aimants sur la pile.

Dénude une vingtaine de centimètres de fil de cuivre (demande à un adulte si nécessaire). Puis plie le fil de cuivre de manière à avoir la forme indiquée sur la photo. Il faut que la partie qui va être en contact avec les aimants, assure bien un contact électrique, sans qu’il y ait pour autant trop de frottements. La mise en forme de cette partie du fil de cuivre est la partie la plus délicate de l’expérience…

Mise en forme du fil de cuivre

Place le fil de cuivre ainsi modelé sur la pile, comme indiqué sur la photo et observe…Ne laisse pas le fil de cuivre tourner trop longtemps car le fil et la pile chauffent assez rapidement (par effet Joule). En cas d’instabilité mécanique du moteur, tu peux mettre un peu de pâte à modeler ou de la patafix sur la face du dessus de la pile pour éviter que le fil ne tombe de la pile.

Le moteur est terminé !

Que se passe-t-il ?

Tu viens de fabriquer un petit moteur puisque le fil de cuivre tourne !

Cette expérience met en évidence une force appelée par les physiciens force de Laplace. Cette force s’exerce sur un fil parcouru par du courant électrique à partir du moment où ce fil est dans une région de l’espace où un champ magnétique est présent. Dans notre expérience, le fil de cuivre est parcouru par du courant car les petits aimants sont conducteurs et le champ magnétique est également créé par ces petits aimants.

On peut montrer que cette force de Laplace est perpendiculaire au fil conducteur sur lequel elle s’exerce, et au champ magnétique. Son sens dépend du sens du courant et du sens du champ magnétique. Tu peux essayer de changer le sens des aimants et voir si ton moteur tourne également dans l’autre sens !