Exemples de situations-problèmes

Se référer avec les enfants à des représentations et schémas d’électroaimants dans des ouvrages documentaires
 comment fabriquer un électroaimant ?
 faut-il absolument un clou pour faire le noyau ?
 faut-il dénuder le fil électrique ?

Exemples d’hypothèses faites par les élèves

1) L’objet choisi comme noyau a peut-être de l’importance.
2) Il faut du fil électrique pour le bobinage.
3) Il faut une pile.

Exemples d’expériences proposées par les élèves

Réaliser un électroaimant pour vérifier les hypothèses.

Exemples(s) d’expérience(s) réalisée(s) en classe

Matériel :

 Piles plates de 4,5V et piles de 9V.
 Câbles électriques avec pinces crocodiles ou dominos pour connexions
 Fil de cuivre isolé pour le bobinage (diamètre 0,4)
 Clous de charpentier, crayons, stylos, bouchon de liège, aiguille à tricoter, bâton de fer doux, mine de critérium...
 Tournevis
 Agrafes

1 ère expérience : importance du choix du noyau (vérification de la 1 ère hypothèse).

 Par groupes de deux, réaliser un électroaimant avec le matériel suivant :

a) pour le noyau : choix d’un objet dans la liste proposée,

b) pour les spires : fil de cuivre isolé (diamètre 0,4). Chaque groupe comptera le même nombre de spires (50).

Tester son électroaimant et en noter l’efficacité (nombre d’agrafes attirées).

Constat : Le noyau doit être en fer. Il semble évident que l’électroaimant le plus efficace soit celui dont le noyau est un bâton de fer doux.

Remarques : Il faut être attentif à ne pas confondre objet et matière..

2ème expérience : Importance du bobinage (vérification de la 2ème hypothèse)

 Réaliser un électroaimant en prenant un clou de charpentier comme noyau, du fil électrique fin préalablement dénudé.
 Tester 1 ’électroaimant ainsi réalisé.

Constat : Le court-circuit empêche l’électroaimant de fonctionner.

Document(s) utilisés(s)

Nouvelle Collection Tavernier Ed. Bordas.

Le mot du maître :

Le fil de cuivre à bobinage est isolé par application d’un vernis invisible. Les interrogations des enfants peuvent amener à mettre en évidence ce type d’isolation.
Le fer doux a la particularité de perdre sa fonction d’aimant quand le courant ne passe plus, contrairement au clou qui garde sa charge magnétique.