Des aimants partout
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Des aimants partout, et leurs vrais dangers
Chez vous, des aimants partout
- les haut-parleurs et les écouteurs : un aimant et une bobine, qui pousse la membrane au rythme du courant ;
- le disque dur : un aimant puissant déplace la tête de lecture, et chaque information est écrite dans de minuscules zones aimantées dans un sens ou dans l'autre ;
- les moteurs sans balais, à aimants, de beaucoup de ventilateurs, de perceuses sans fil, de trottinettes et de drones (cours Mpp Brushless) ;
- les fermetures des portes de placard, les capteurs d'ouverture des alarmes (cours Électromagnétisme, Aller plus loin), et la boussole de votre téléphone, un capteur qui mesure le champ terrestre ;
- la bande noire au dos des cartes à piste, où les informations sont écrites en zones aimantées.
À faire chez vous :
ouvrez l'application boussole de votre téléphone, posé à plat, puis approchez un aimant de frigo : la boussole s'affole. Le capteur mesure le champ là où il se trouve, quel qu'il soit.
ouvrez l'application boussole de votre téléphone, posé à plat, puis approchez un aimant de frigo : la boussole s'affole. Le capteur mesure le champ là où il se trouve, quel qu'il soit.
Dans les moteurs et les éoliennes
Les aimants au néodyme ont changé les moteurs : à puissance égale, un moteur à aimants est plus petit et plus léger.- beaucoup de voitures électriques ont des moteurs à aimants au néodyme ; d'autres s'en passent, comme la Renault Zoé, dont le rotor est un électro-aimant alimenté en courant ;
- une éolienne à entraînement direct, sans multiplicateur, porte de l'ordre de 600 kg d'aimants par mégawatt. Le champ qui tourne vient alors des aimants, sans courant d'excitation (comparez avec le cours Alternateurs) ;
- le néodyme fait partie des terres rares. Elles ne sont pas si rares : le néodyme est à peu près aussi abondant dans l'écorce terrestre que le cuivre ou le plomb. Mais il y est dispersé, rarement concentré en gisements exploitables ;
- en 2024, la Chine assurait environ 60 % de l'extraction des terres rares des aimants, 91 % de leur raffinage et 94 % de la fabrication des aimants frittés, d'après l'Agence internationale de l'énergie.
À retenir : l'aimant au néodyme est l'une des pièces clés des moteurs et des éoliennes modernes, et sa fabrication dépend presque entièrement d'un seul pays.
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Du frigo à l'IRM : l'échelle des champs
Ordres de grandeur du champ magnétique, en teslas
Le champ magnétique terrestre vaut environ 48 microteslas à Paris. Un aimant de frigo donne quelques millitesla à son contact, un aimant au néodyme de 0,5 à plus de 1 tesla. Une IRM d'hôpital travaille à 1,5 ou 3 teslas, des dizaines de milliers de fois le champ terrestre ; l'IRM Iseult, à Saclay, à 11,7 teslas. Une grenouille a lévité dans 16 teslas, et le record en champ continu est de 45,22 teslas, à Hefei, en Chine, en 2022.
- le champ terrestre : environ 50 microteslas ;
- un aimant de frigo, à son contact : quelques millitesla, jusqu'à une vingtaine ;
- un aimant au néodyme, à son contact : de 0,5 à plus de 1 tesla ;
- une IRM d'hôpital : 1,5 ou 3 teslas, des dizaines de milliers de fois le champ terrestre ;
- Iseult, à Saclay : 11,7 teslas, l'appareil d'IRM pour l'humain le plus puissant du monde, avec un aimant de 132 tonnes. Ses premières images du cerveau ont été publiées en avril 2024 ;
- les records de laboratoire : plus de 45 teslas en continu (45,22 teslas à Hefei, en Chine, en 2022).
Les vrais dangers
Les aimants n'ont rien de mystérieux, mais certains dangers sont bien réels :- deux petits aimants avalés par un enfant peuvent s'attirer à travers la paroi de l'intestin et la perforer. La Direction générale de la santé, la DGCCRF et l'Anses alertent sur les billes aimantées des jeux de construction et des gadgets : au moindre doute, direction les urgences ;
- deux gros aimants au néodyme qui se rejoignent pincent violemment les doigts, et peuvent éclater ;
- stimulateur cardiaque ou défibrillateur implanté : les fabricants conseillent de garder téléphones et accessoires aimantés à plus de 15 cm de l'appareil (Apple : 30 cm pendant une recharge sans fil) ;
- dans une salle d'IRM, l'aimant ne s'éteint jamais : un objet en fer peut y être aspiré à plusieurs mètres par seconde. On n'y entre jamais avec un objet en fer ou en acier.
À retenir : les vrais dangers des aimants sont mécaniques : ce qu'ils attirent, et ce qu'ils pincent. Pas de quoi en avoir peur, mais de quoi les garder hors de portée des petits enfants.
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