Crochet magnétique

En général, un aimant attire plus fortement un autre aimant actif qu’un simple métal ferromagnétique.

Lorsqu’on rapproche deux aimants, les deux génèrent un champ magnétique actif, et leurs champs s’attirent mutuellement.
Les deux "tirent" l’un vers l’autre, ce qui crée généralement une force plus intense.

À contrario, une surface ferromagnétique (fer, acier doux, etc.) ne génère pas de champ magnétique par elle-même, mais elle réagit très fortement à un champ externe.
Le champ magnétique de l’aimant induit une aimantation temporaire dans la surface métallique.

La puissance d’aimantation alors obtenue est environ 10 à 20 % plus faible qu’avec 2 aimants parfaitement alignés.

Exception : si l’un des deux aimants est beaucoup plus faible, ou s’il y a un mauvais alignement des pôles (2 aimants de forme différente par exemple), l’interaction peut être inférieure à celle obtenue avec une plaque ferromagnétique.

Les matériaux ferromagnétiques ne sont pas équivalents : certains (comme le fer doux, ou l’acier dans une moindre mesure) canalisent très bien le champ magnétique.

D’autres (comme le nickel ou le cobalt) sont moins efficaces.

La rugosité de la surface ferromagnétique, mais aussi son épaisseur, influent également sur la puissance d’aimantation. Si la surface n’est pas suffisamment épaisse, celle-ci atteint une limite de saturation : la puissance d'aimantation sera alors limitée.

Un aimant ne pourra se magnétiser que sur des matériaux ferromagnétiques, c'est à dire des matériaux capables de se comporter comme des aimants lorsqu'ils sont soumis à un champ magnétique.

1.  Fer (Fe)
   
   

• Le plus courant et le plus connu. L’acier doux, qui contient du fer, est le principal matériau ferromagnétique.
  
  

• Fortement magnétique, mais s’oxyde facilement (rouille).
  
  

À noter que les aciers inoxydables sont peu voire pas du tout ferromagnétiques, selon le type d'inox. Le nickel ou le manganèse utilisés dans l'alliage inox empêche l'alignement des particules de fer, et ainsi ses capacités à devenir un aimant au contact d'un champ magnétique.

2. Nickel (Ni)
   
   

• Moins puissant que le fer, mais plus résistant à la corrosion.
  
  

• Utilisé dans les alliages et pour revêtir certains aimants.
  
  

3. Cobalt (Co)
   
   

• Très stable à haute température.
  
  

• Présent dans des aimants très puissants comme les samarium-cobalt.
  
  

4. Gadolinium (Gd)
   
   

• Ferromagnétique uniquement en dessous de 20°C (température de Curie).
  
  

• Utilisé en recherche ou dans des alliages spécifiques.

Certains alliages à base de manganèse et éléments rares possèdent également des propriétés ferromagnétiques.

À ne pas confondre :

• Les matériaux paramagnétiques (comme l’aluminium) sont très faiblement attirés par un champ magnétique.
  
  

• Les matériaux diamagnétiques (comme le cuivre ou le plomb) sont très légèrement repoussés.

Tout dépend de la taille et de la géométrie de l’aimant. Plus l’aimant est volumineux, et plus sa puissance, ainsi que sa portée sont importantes.

Le champ magnétique d’un aimant diminue rapidement avec la distance.
Cela signifie qu’un aimant très puissant en néodyme peut être détecté à quelques centimètres, voire plusieurs dizaines de centimètres, mais qu’il perd en efficacité très vite. La force utile est généralement concentrée dans les 5 premiers centimètres, et ce même si le champ magnétique est détectable jusqu’à 50cm de l’aimant.

Le champ magnétique est le plus concentré à proximité immédiate des pôles, surtout si les surfaces sont planes et larges. Les lignes situées au plus proche de l'aimant, les plus intenses, sont celles qui s’incurvent le plus rapidement, pour rejoindre le pôle Sud.

C’est dans la zone au contact ou très proche (< 1 mm) que le champ peut atteindre plusieurs teslas pour des aimants puissants.

Si on prend un aimant plat et rond avec aimantation axiale, le champ magnétique n’est pas réparti de façon uniforme : il est plus faible au centre et plus fort vers les bords.
Plus l’aimant est fin, plus cette différence est marquée.

Donc, pour que le champ aille plus loin (augmenter sa portée), il faut agrandir le diamètre de l’aimant, tout en gardant une certaine épaisseur. Cela permet de mieux répartir le champ et de réduire sa perte au centre.