Un aimant permanent est un morceau de fer ou un métal similaire ayant son propre champ magnétique. Dans des conditions idéales, il conservera sa force magnétique pendant de nombreuses années. Des chutes fréquentes, des chocs ou des températures élevées l'affaiblissent. Un morceau de fer, appelé gardien, s'adapte sur les pôles de l'aimant, l'aidant à conserver son magnétisme pendant de longues périodes de stockage.
Ferromagnétisme
Tous les aimants permanents présentent ce que les scientifiques appellent le ferromagnétisme, lorsqu'un champ magnétique produit une forte force d'attraction dans le métal. Dans les bonnes conditions, une pièce de métal ferromagnétique acquiert son propre champ, devenant magnétisée. D'autres types de métaux, tels que le cuivre et l'aluminium, sont paramagnétiques, ayant une faible attraction pour les aimants et n'ayant jamais de champ permanent. Un garde-aimant est un morceau de matériau ferromagnétique, qui n'est pas lui-même magnétisé.
Stockage des aimants
Dans tous les matériaux ferromagnétiques, des morceaux de métal microscopiques, appelés domaines, ont de minuscules champs magnétiques. Si leurs pôles magnétiques nord et sud s'alignent, ils coopèrent et forment un grand champ autour de l'objet entier. Les chocs et la chaleur brouillent l'orientation des domaines, affaiblissant le champ. De longues périodes de temps affaiblissent également les aimants. Pendant le stockage, un gardien renforce le champ magnétique, maintenant sa force pendant de plus longues périodes.
Formes d'aimant
Les aimants permanents se présentent sous différentes formes: barres, fers à cheval, anneaux et bandes plates. Quelle que soit sa forme, chaque aimant a exactement un pôle nord et un pôle sud, situés magnétiquement aux extrémités opposées du champ. Les lignes de force magnétique sortent de l'aimant au pôle nord, se courbent et y rentrent au pôle sud, et traversent le matériau de l'aimant jusqu'au pôle nord, formant une boucle continue. Un aimant en fer à cheval a ses pôles nord et sud proches l'un de l'autre, un pôle à chaque extrémité de la forme en « U ». C'est un candidat idéal pour un gardien, car il se trouve entre les deux pôles, formant un pont magnétique entre eux.
Circuit magnétique
Un champ magnétique conserve sa force lorsque l'ensemble de la boucle magnétique, ou circuit, traverse un métal ferromagnétique en tous points. Un aimant en fer à cheval a un entrefer entre ses deux pôles; le gardien comble cet écart. Une barre aimantée, laissée seule, perdra de sa force en plusieurs mois. Bien qu'une barre aimantée n'ait pas de « gardien », si vous placez deux barres côte à côte, le pôle nord d'une touchant le pôle sud de l'autre, ils forment une boucle magnétique en fer et préservent la force des deux aimants.