Comment les cigognes utilisent-elles le champ magnétique terrestre pour se repérer dans l'espace lors de leur migration ?
EXPÉRIENCE
L'expérience a pour but de mesurer le champ magnétique terrestre.
- 2 bobines de Helmoltz
- aiguilles aimantées sur un rapporteur
- teslamètre
- générateur
- voltmètre
On note Bb le champ magnétique entre les bobines et Bt le champ magnétique terrestre.
Les bobines sont placées à une distance égale à leur rayon, ce qui permet de créer un champ magnétique uniforme. Le teslamètre, qui mesure le champ magnétique en tesla (T) est placé entre les bobines. Les bobines sont reliées au générateur et au voltmètre. Plus tard dans l'expérience, on placera l'aiguille entre les bobines.
On augmente l'intensité du courant qui passe dans les bobines régulièrement et on relève dans un tableau la tension au fur et à mesure. A partir du tableau, on obtient la courbe de la tension en milivolt (mV) en fonction de l'intensité en ampère (A) suivante :
On obtient une fonction linéaire qui montre que plus l'intensité du courant qui passe entre les bobines augmente, plus la tension augmente. La tension aux bornes du teslamètre est reliée au champ magnétique mesuré par une relation indiquée sur l'appareil. On obtient au final la relation entre le champ magnétique et l'intensité dans les bobines. Sa formule est :
Bb = 1,6 x 10-3 x I
On place maintenant l'aiguille aimantée entre les bobines. Cette dernière s'incline en fonction de l'addition des différents champs magnétiques présents, ici celui terrestre et celui des bobines.
On relève l'inclinaison de l'aiguille en fonction de l'intensité du courant. Pour trouver la valeur du champ magnétique terrestre, on fait le calcul suivant :
tan α = Bb/Bt
Bb = Bt x tan α
Cela correspond à une droite d'équation y = ax où a=Bt.
Pour trouver a, on créé la courbe de Bb en fonction de tan α sur le logiciel Regressi.
Le logiciel nous donne automatiquement la valeur de a :
a = Bt = 2,6 x 10-5 T
Nous avons trouvé une valeur pour le champ magnétique terrestre égale à 2,6 x 10-5 T. La valeur officielle est de 4,7 X 10-5 T donc la valeur trouvée est proche de la réalité.
La valeur obtenue a pu être modifié à cause des objets électriques présents dans la salle qui influent l'inclinaison de l'aiguille aimantée.