Machine à lumière

Lorsqu'un professeur de physique magnétophile crée de nouvelles stations d'expérimentation, cela peut donner quelque chose comme ceci (voir photo).

J'ai réalisé cette pièce en 2005 pour un festival des sciences en Corée. Cette expérience a suscité beaucoup d'admiration.

Ci-dessous, la description qui s'adresse aux visiteurs expérimentateurs :

Que faut-il faire ?

1. Tiens le tube transparent verticalement devant toi, de manière à regarder les petites lampes à l'intérieur.
2. Tourne rapidement le tube de 180° à l'envers. Deux billes magnétiques à l'intérieur du tube vont alors tomber vers le bas.

Que faut-il observer ?

1. Observe les petites lampes pendant que les billes dans le tube tombent à travers les bobines de fil de cuivre.
2. Répète l'opération plusieurs fois et assure-toi que la paire de billes puisse tomber rapidement.
3. Sois particulièrement attentif à la première et à la dernière petite lampe.

Cela t'aidera à comprendre :

Dans le tube vertical, une paire de deux billes magnétiques tombe. Celles-ci sont entourées d'un champ magnétique. Les billes tombent à travers les bobines de fil de cuivre. Au départ, les petites bobines de 200 spires n'ont pas de champ magnétique à l'intérieur. Si la paire de billes tombe à travers la bobine, elle introduit son champ magnétique dans la bobine : Tout à coup, il y a maintenant aussi un champ magnétique dans la bobine. Le champ magnétique dans la bobine passe donc de "zéro" à "fort".

Si le champ magnétique change dans une bobine, une tension électrique est induite (générée) dans celle-ci. Si le circuit des spires de la bobine est fermé, un courant électrique circule.

Une petite lampe est soudée entre les deux extrémités des fils de chaque bobine. La bobine est donc fermée par la petite lampe. Le courant électrique circule à travers la petite lampe et celle-ci s'allume.

Lorsque les billes démarrent en haut, elles ne sont pas encore assez rapides pour provoquer un changement brusque du champ magnétique dans la bobine. C'est pourquoi la première lampe ne s'allume généralement pas encore.

Il ne s'agit toutefois pas d'ampoules habituelles, mais de diodes électroluminescentes. Elles ont besoin de beaucoup moins d'énergie électrique pour s'allumer.