Expérience scientifique pour les enfants : C’est quoi le secret d’un moteur électrique ?

Du « vroum vroum » des tout-petits au savoir encyclopédique des plus grands qui connaissent tous les modèles sur le bout des doigts, nos enfants sont souvent captivés par les voitures. Avec une manipulation simple à réaliser à la maison, le magazine Images Doc explique aux 8-12 ans le secret du moteur des voitures électriques. Une chouette expérience scientifique à faire en famille, pour se remuer les méninges pendant les dimanches pluvieux.

Comment s’y prendre pour réaliser l’expérience ?

Matériel nécessaire

• une pile ronde.
• plusieurs petits aimants en néodyme ronds empilés, ou un seul très puissant. Tu peux trouver ce type d’aimant dans les magasins de bricolage, de loisirs créatifs, mais aussi sur des sites de vente en ligne.
• une petite vis.
• du papier d’aluminium (un carré de 10 cm de côté).

Réalisation de l’expérience

• Pour faire cette manipulation, aide-toi des photos de la fiche à télécharger.

1• Plie et replie le papier d’aluminium pour former une languette.
2• Place la vis au centre de la base des aimants empliés.
3• Suspends la pointe de la vis au niveau de la bosse de la pile.
4• Coince l’extrémité de la languette d’aluminium sur le haut de la pile en appuyant dessus avec un doigt.
5• Tiens l’autre extrémité de la languette.
6• Maintenant, touche le bord des aimants avec le bout de la languette.

• Que remarques-tu ? L’aimant se met à tourner sur lui-même à toute vitesse. Trop fort ! Les aimants et l’électricité interagissent : tu as fabriqué un petit moteur électrique !
• Attention, ne reste pas en contact trop longtemps, car la pile peut chauffer très fort. Mais l’électricité de la pile est sans danger.

Que s’est-il passé ?

• Quand l’aluminium touche les aimants, un courant électrique se met à circuler tout autour. Une force apparaît et oblige l’aimant à tourner sur lui-même : on dit qu’il se produit une interaction électromagnétique.

• Grâce à l’interaction électromagnétique, il est possible de faire tourner des objets. C’est le secret du moteur électrique. Si tu retournes l’aimant ou la pile, tu changes le sens de rotation.

Comment cela se passe-t-il dans le moteur d’une voiture électrique ?

Les moteurs électriques fonctionnent aussi grâce à des aimants ! Ceux des voitures électriques contiennent des aimants très puissants. Ils sont fixés à un axe qui tourne sur lui-même. Alors quand les aimants tournent, ils entraînent les roues.

Autour des aimants, des fils électriques sont enroulés en forme de bobines. Ces bobines ne touchent pas les aimants mais quand le courant passe à l’intérieur, elles deviennent aimantées. Elles forcent alors les aimants à tourner.

La partie du moteur qui contient les bobines ne tourne pas. Elle s’appelle le stator. La partie du moteur
qui contient les aimants tourne sur elle-même. Elle s’appelle le rotor.

Un moteur électrique peut aussi fabriquer du courant. Si on force l’aimant d’un moteur électrique à tourner, il crée de l’électricité dans les bobines autour de lui. Ce phénomène est utilisé pour recharger les batteries au moment du freinage.

“Labo science : Le secret du moteur électrique”, Images Doc n°430, octobre 2024. Textes : Erik Franck. Photos : Rebecca Josset. Illustrations : Zelda Zonk. Schémas : Sophie Froger.