Worldlex Wiki Ces effets bien connus se produisent dans les matériaux ferromagnétiques , qui sont fortement attirés par les champs magnétiques et peuvent être magnétisés pour devenir des aimants permanents , générant eux-mêmes des champs magnétiques. Il est également possible de démagnétiser un aimant. Seules quelques substances sont ferromagnétiques ; les plus courantes sont le fer , le cobalt , le nickel et leurs alliages.
Toutes les substances présentent une forme de magnétisme. Les matériaux magnétiques sont classés selon leur susceptibilité magnétique. Le ferromagnétisme est responsable de la plupart des phénomènes magnétiques rencontrés au quotidien, mais il existe en réalité plusieurs types de magnétisme. Les substances paramagnétiques , comme l'aluminium et l'oxygène , sont faiblement attirées par un champ magnétique appliqué ; les substances diamagnétiques , comme le cuivre et le carbone , sont faiblement repoussées ; tandis que les matériaux antiferromagnétiques , comme le chrome , ont une relation plus complexe avec un champ magnétique. La force exercée par un aimant sur les matériaux paramagnétiques, diamagnétiques et antiferromagnétiques est généralement trop faible pour être ressentie et ne peut être détectée qu'à l'aide d'instruments de laboratoire ; c'est pourquoi, dans la vie courante, ces substances sont souvent qualifiées de non magnétiques.champ magnétique diminue toujours avec la distance à la source magnétique , bien que la relation mathématique exacte entre l'intensité et la distance varie. De nombreux facteurs peuvent influencer le champ magnétique d'un objet, notamment le moment magnétique du matériau, la forme physique de l'objet, l'intensité et le sens du courant électrique qui le traverse, ainsi que sa température.
Le magnétisme a été découvert dans l'Antiquité lorsque l'on a constaté que les magnétites , des morceaux de magnétite naturellement magnétisés , pouvaient attirer le fer. Le mot « aimant » vient du grec μαγνῆτις λίθος (magnētis lithos) , « la pierre de magnésie, la magnétite ». Dans la Grèce antique, Aristote attribue la première discussion scientifique sur le magnétisme au philosophe Thalès de Milet , qui vécut d'environ 625 à 545 avant notre ère. Le Sushruta Samhita, ancien texte médical indien, décrit l'utilisation de la magnétite pour retirer des flèches plantées dans le corps d'une personne.
Dans la Chine ancienne , la plus ancienne mention littéraire du magnétisme figure dans un ouvrage du IVe siècle avant notre ère, intitulé Guiguzi , du nom de son auteur . Les annales du IIe siècle avant notre ère, Lüshi Chunqiu , notent également : « La magnétite attire le fer ; une force l’attire. » La première mention de l’attraction d’une aiguille se trouve dans l’ouvrage du Ier siècle, Lunheng ( Requêtes équilibrées ) : « Une magnétite attire une aiguille. » Au XIe siècle , le scientifique chinois Shen Kuo fut le premier à décrire, dans ses Essais sur le bassin des rêves , la boussole à aiguille magnétique et à expliquer comment elle améliorait la précision de la navigation grâce à l’utilisation du concept astronomique du nord géographique . Dès le XIIe siècle, les Chinois utilisaient la boussole à magnétite pour la navigation. Ils sculptaient une cuillère directionnelle en magnétite de telle sorte que le manche pointe toujours vers le sud.
En 1187, Alexander Neckam fut le premier en Europe à décrire la boussole et son utilisation pour la navigation. En 1269, Pierre Pérégrin de Maricourt écrivit l’ Épistola de magnete , le premier traité connu décrivant les propriétés des aimants. En 1282, les propriétés des aimants et des boussoles sèches furent abordées par Al-Ashraf Umar II , physicien , astronome et géographe yéménite .
L'unique ouvrage conservé de Leonardo Garzoni , les *Due trattati sopra la natura, e le qualità della calamita* ( Deux traités sur la nature et les qualités de l'aimant ), est le premier exemple connu d'un traitement moderne des phénomènes magnétiques. Rédigé vers 1580 et jamais publié, ce traité connut une large diffusion. Garzoni est notamment cité comme expert en magnétisme par Niccolò Cabeo, dont la *Philosophia Magnetica* (1629) n'est qu'une réécriture de son œuvre. Le traité de Garzoni était également connu de Giovanni Battista Della Porta .
En 1600, William Gilbert publia son ouvrage *De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure* ( Du magnétisme et des corps magnétiques, et du grand aimant qu'est la Terre ). Dans ce livre, il décrit plusieurs de ses expériences menées avec sa maquette de la Terre, appelée la terrella . De ces expériences, il conclut que la Terre est magnétique et que c'est la raison pour laquelle les boussoles pointent vers le nord, alors qu'auparavant, certains pensaient que c'était l'étoile polaire * Polaris* ou une grande île magnétique située au pôle Nord qui attirait la boussole.
La compréhension de la relation entre électricité et magnétisme a débuté en 1819 grâce aux travaux de Hans Christian Ørsted , professeur à l'Université de Copenhague. Ce dernier découvrit, par le mouvement accidentel de l'aiguille d'une boussole près d'un fil conducteur, qu'un courant électrique pouvait créer un champ magnétique. Cette expérience fondamentale est connue sous le nom d'expérience d'Ørsted. Jean-Baptiste Biot et Félix Savart , quant à eux, élaborèrent en 1820 la loi de Biot-Savart, qui fournit une équation pour le champ magnétique généré par un fil conducteur. À peu près à la même époque, André-Marie Ampère mena de nombreuses expériences systématiques et découvrit que la force magnétique entre deux boucles de courant continu, de forme quelconque, est égale à la somme des forces individuelles que chaque élément de courant d'un circuit exerce sur chaque élément de courant de l'autre circuit.
En 1831, Michael Faraday découvrit qu'un flux magnétique variable induisait une tension dans une boucle de fil conducteur. En 1835, Carl Friedrich Gauss émit l'hypothèse, fondée sur la loi de force d'Ampère dans sa formulation originale, que toutes les formes de magnétisme résultaient du mouvement relatif de charges ponctuelles élémentaires. Wilhelm Eduard Weber développa la théorie de Gauss pour aboutir à l'électrodynamique de Weber .
À partir de 1861 environ, James Clerk Maxwell synthétisa et développa nombre de ces intuitions dans les équations de Maxwell , unifiant l'électricité, le magnétisme et l'optique au sein de l'électromagnétisme . Cependant, l'interprétation du magnétisme par Gauss n'est pas entièrement compatible avec l'électrodynamique de Maxwell. En 1905, Albert Einstein utilisa les équations de Maxwell pour étayer sa théorie de la relativité restreinte exigeant que ces lois restent valables dans tous les référentiels inertiels . L'approche de Gauss, qui interprétait la force magnétique comme un simple effet des vitesses relatives, trouva ainsi, dans une certaine mesure, sa place en électrodynamique.
L'électromagnétisme a continué à se développer au XXIe siècle, en étant intégré aux théories plus fondamentales de la théorie de jauge , de l'électrodynamique quantique , de la théorie électrofaible et enfin du modèle standard .