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Quels sont les ordres de grandeur des valeurs de champs magnétiques créés calculer le champ magnétique créé en un point M quelconque de son axe, Mesure de la valeur de la composante horizontale du champ magnétique terrestre
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LE CHAMP MAGNÉTIQUE
TERRESTRE
Notre planète possède, comme la plupart des autres planètes du système solaire, un champ magnétique appelé champ magnétique terrestre (CMT) ou champ géomagnétique. Quelques observations nous permettent de nous rendre compte de l'existence du champ magnétique terrestre. Par exemple, si nous plaçons une aiguille aimantée sur un pivot de telle sorte qu'elle puisse tourner librement dans un plan horizontal autour de l'axe vertical constitué par le pivot (ou si nous suspendons un barreau aimanté de telle sorte qu'il puisse tourner librement autour de l'axe vertical constitué cette fois par le fil de suspension), l'aiguille (ou le barreau) pointera toujours dans la même direction, dans un lieu ou point 0 donné. Cette direction est celle du pôle Nord magnétique (Nm). Si nous connaissons par une autre méthode et au même point 0 la direction du Nord géographique (Ng), nous obtenons un angle Ng-0-Nm qui sera appelé la Déclinaison magnétique (désigné par D). Toujours au même point d'observation, montons l'aiguille aimantée cette fois-ci de telle sorte qu'elle puisse tourner librement dans un plan vertical autour d'un axe horizontal placé en son centre de gravité. Nous observons alors que l'aiguille prend une certaine inclinaison et que son axe longitudinal forme un angle par rapport à l'horizontale qui sera appelé !'Inclinaison magnétique (désignée par 1). Il existe donc une force qui agit sur l'aiguille aimantée de telle sorte que celle-ci prend, en un point 0 donné, une position précise par rapport au Nord géographique et à l'horizontale. Cette force représente le Champ MagnétiqueTerrestre (CMT).
Si nous répétons ces observations à un autre instant, à ce même point 0 ou en un autre lieu suffisamment éloigné du point 0, nous pourrons observer que les angles D et 1 ne sont plus les mêmes. Nous pouvons déduire de ces nouvelles observations que le CMT doit varier aussi bien dans le temps que dans l'espace. Afin de connaître la répartition du CMT à la surface de la terre, il faut donc effectuer des mesures en un nombre suffisant de points régulièrement distribués (bases magnétiques). De même, pour connaître les variations du CMT dans le temps (au cours d'une journée, des saisons ou des années ... ) il faut l'enregistrer en permanence en un point donné (observatoire magnétique).RÉPARTITION ET ORIGINE
DU CHAMP MAGNÉTIQUE
TERRESTRE
En étudiant la répartition du CMT à la surface de la terre, on a trouvé qu'il peut être
représenté (au moins en première approximation) par le champ créé par un dipôle magnétique (celui par exemple produit par un barreau aimanté) placé au centre de la terre et dont l'axe ferait un angle de 11,5° avec l'axe de rotation de la terre. De ce fait, l'axe de ce dipôle perce la surface terrestre en des points qui ne sont pas identiques aux pôles géographiques mais qui, par analogie, sont appelés pôles géomagnétiques nord ou sud, et dont les positions géographiques respectives sont pour le pôle nord géomagnétique: 78° 5 de latitude nord, 69° de longitude ouest, et pour le pôle sud géomagnétique: 78° 5 de latitude sud, 111° de longitude est. Il est alors possible de définir également, toujours par analogie, un équateur géomagnétique, un méridien géomagnétique ou des coordonnées géomagnétiques. L'équateur magnétique correspond à un cercle le long duquel l'inclinaison magnétique est 0°. Les positions des pôles magnétiques sont variables, le pôle magnétique nord (N) se trouve dans l'extrême nord du Canada et le pôle magnétique sud (S), sur la bordure du continent antarctique, en Terre Adélie. La partie du CMT qui reste après avoir enlevé le champ dipôle du champ observé est appelée champ non-dipôle. Les deux sont variables dans le temps. L'origine du CMT se trouve pour sa plus grande partie à l'intérieur de la terre. Ce champ principal serait créé dans la partie externe du noyau terrestre. Ce dernier est composé essentiellement de fer et de nickel, conducteurs d'électricité. Il est constitué d'une partie externe, liquide, qui entoure une partie solide, interne, appelée la graine. Les mouvements de cette partie liquide, probablement dus à la convection thermique et la rotation terrestre, pourraient engendrer le CMT par un effet très complexe, dit de "dynamo auto-excitée". L'effet dynamo correspond à l'apparition d'un courant électrique lors du mouvement d'un conducteur d'électricité dans un champ magnétique. Les courants électriques circulant dans un conducteur d'électricité peuvent à leur tour produire un champ magnétique. Au départ, il suffirait de la présence d'un champ magnétique très faible pour déclencher et entretenir ce processus.