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Activité documentaire : "les détecteurs de métaux"

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CHAPITRE 1 : ETUDIER L’ATOME POUR COMPRENDRE LA CONDUCTION ELECTRIQUE
ACTIVITE C : UN DETECTEUR DE METAUX
DATE :
GROUPE N°
Compétences visées :
Compétence
INF
LanFrE
APPRO
LanSc
Je me suis entrainé à…
Question
Effectuer une recherche bibliographique
Lire et comprendre des documents de nature scientifique
Mobiliser ses connaissances pour répondre
Traiter et produire des données sous forme de schéma
1
2, 3, 4
5
6
Auto-evaluation



Doc. 1 : Les détecteurs de métaux.
Doc. 2 : Les « courants de Foucault »
« Un détecteur de métaux est un appareil permettant de
« Courants étudiés par le physicien français Léon
localiser des objets métalliques en exploitant le
Foucault, apparaissant dans la masse de tout matériau
phénomène physique de l’induction magnétique. Il est
conducteur en mouvement dans un champ magnétique,
utilisé par exemple dans le domaine de la sécurité, dans
ou dans tout matériau conducteur placé dans un champ
les aéroports pour détecter des armes cachées sur les
magnétique variable. »
passagers d’un avion, dans le domaine militaire pour le
déminage, dans les loisirs pour la recherche de divers
objets enfouis et, marginalement, en archéologie pour la
https://cours.etsmtl.ca/mec761/Documents/Acetates/0
4_Courants%20de%20Foucault.pdf
recherche d’objets anciens. Afin de limiter les atteintes au
Doc. 3 : Un modèle simple pour comprendre les courants
patrimoine archéologique et historique, l’utilisation de
de Foucault
détecteurs de métaux est réglementée dans différents
pays dont la France, l’Espagne et la Belgique. […]
Les métaux sont généralement de bons conducteurs
électriques car leurs atomes possèdent quelques
Un détecteur de métaux fonctionne en exploitant un
électrons libres de se déplacer et ainsi de créer un
phénomène
courant d’électrons libres : le courant électrique dans un
physique
bien
connu
:
l’induction
électromagnétique. Seuls les objets métalliques peuvent
être le siège de courants induits (les courants de
Foucault).»
métal.
Lorsqu’un objet métallique se déplace à proximité d’un
aimant, les électrons libres du métal subissent une force
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9tecteur_de_
qui les met en mouvement collectivement dans une
m%C3%A9taux
direction perpendiculaire à celle du déplacement : un
courant électrique apparaît dans le métal. C’est ce
courant, appelé « courant induit » qui est détecté par les
détecteurs de métaux.
Questions :
1. Citer la source des documents 1 et 2.
2. Quelles sont les applications des détecteurs de métaux ?
3. Quel phénomène physique permet d’expliquer le
fonctionnement des détecteurs de métaux ?
4. Dans quelles situations peut-on mesurer des courants de
Foucault ?
5. Pourquoi les métaux possèdent-ils des électrons libres ? Où
sont situés ces électrons libres dans les atomes ?
6. À partir du document n°3 et de vos connaissances sur le
courant électrique dans un métal, compléter le schéma cicontre.
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