• Expérience 1 :
  

• Expérience 2 :

On enroule cette fois un fil électrique autour d’une boussole. On oriente la boussole de sorte que le fil soit parallèle à l’aiguille aimantée de la boussole. Lorsqu’on fait passer un courant dans ce fil électrique (c-à-d lorsqu'on le branche à un générateur, par ex. une pile), on constate que l’aiguille de la boussole dévie et a tendance à s’orienter perpendiculairement au fil (autrement dit, parallèlement au solénoïde formé autour de la boussole).
Lorsqu’on arrête le courant, l’aiguille reprend sa position initiale.
==> Le déplacement des charges électriques dans le conducteur provoque un champ magnétique

Lorsqu'on inverse la polarité aux bornes du fil conducteur, le même phénomène se produit mais à la différence que
le sens de rotation de l'aiguille de la boussole est inversé.
==> Le sens du champ magnétique dépend du sens de déplacement des charges électriques.

Lorsqu'on augmente le nombre de spires autour de la boussole, on constate que la déviation est plus grande.
==> L'intensité du champ magnétique dépend de l'intensité du courant électrique.

Les expériences 1 et 2 sont équivalentes.

• Le galvanomètre:
  

Les expériences ci-dessus constituent le principe de fonctionnement d'un galvanomètre.
En effet, un galvanomètre sert à détecter un courant électrique. On peut donc se servir du système de bobinage d'un fil électrique autour d'une boussole pour détecter un courant électrique. Il suffit de brancher ce système en série dans un circuit pour voir si un courant électrique y circule puisque dans ce cas, il y aura déviation de l'aiguille de la boussole.
Il est bien sûr possible d'améliorer le dispositif pour le rendre quantitatif. On commencera par se libérer du champ magnétique terrestre en le remplaçant par un ressort de rappel (ou un fil de torsion).
Actuellement, on recourt le plus souvent à des amplifications électroniques (multimètres digitaux).
Toutefois, même un détecteur de zéro peut être utilisé dans de nombreux montages: Pont de Wheatstone, mesure de pile par opposition, ...

L’existence de forces électriques attractive ou répulsive s’explique par la présence de charges électriques positives et négatives.

En ce qui concerne le magnétisme, on ne peut pas parler de « charges » magnétiques de type Nord ou de type Sud, et il faut chercher une autre explication. En effet, il est impossible d’isoler d’éventuelles « charges » magnétiques ; lorsqu’on brise un aimant, chaque morceau obtenu, aussi petit soit-il, présente à la fois les deux pôles : Nord et Sud.

Or, d'après l'expérience décrite ci-dessus, on observe que le courant électrique crée un champ magnétique.
Puisqu'un courant électrique est un mouvement d’ensemble de charges électriques dans une direction privilégiée,
on peut dire qu' un champ magnétique est créé par des charges électriques en mouvement.

1. Placer un petit morceau de frigolite sur la surface du bol rempli d'eau.
2. Aimanter l'aiguille à l'aide d'un aimant puissant.
3. Poser l'aiguille sur le morceau de frigolite qui flotte sur l'eau.
4. Laisser l'aiguille trouver sa position d'équilibre selon l'axe N-S, (éventuellement, repérer le Nord et le Sud grâce à une boussole, et les indiquer sur la frigolite : rouge pour le Nord, vert pour le Sud)
   
5. Une fois l'équilibre obtenu, disposer un fil de cuivre au-dessus de l'aiguille et parallèlement à celle-ci (le fixer sur le bol avec un adhésif).
6. Brancher le fil de cuivre à la pile en prenant soin de positionner un interrupteur fermé dans le circuit électrique.
7. Une fois les branchements effectués, ouvrir l'interrupteur une fraction de seconde et ensuite, le refermer.
8. Observer l'effet produit.
   
9. Inverser la polarité aux bornes du fil conducteur.
10. Ouvrir l'interrupteur une fraction de seconde et ensuite, le refermer.
11. Observer l'effet produit.

• Il faut éviter de laisser la pile connectée au circuit trop longtemps ;

• Eloigner l'aimant du dispositif une fois que l'aimantation de l'aiguille a été effectuée

• Remplir le bol jusqu'à un niveau suffisant pour permettre à l'aiguille d'être assez proche du fil électrique que l'on va disposer sur le bol

1. Réaliser un circuit électrique en branchant en série les éléments suivants, et en prenant bien soin de fermer l'interrupteur;  pile - interrupteur - ampoule - fil de cuivre (à enrouler autour de la boussole) - pile 
2. CAS 1 :
1. avec le fil de cuivre, faire une spire autour de la boussole (fixer à l'aide d'adhésif)
2. disposer la boussole de manière à ce que le fil de cuivre qui l'entoure soit orienté dans la même direction que l'aiguille de la boussole.
3. ouvrir l'interrupteur 1 à 3 secondes et ensuite, le refermer.
4. noter l'amplitude de la déviation de l'aiguille de la boussole.
   
3. CAS 2 :
   
1. avec le fil de cuivre, faire plusieurs spires autour de la boussole (fixer à l'aide d'adhésif)
   
2. disposer la boussole de manière à ce que le fil de cuivre qui l'entoure soit orienté dans la même direction que l'aiguille de la boussole.
3. ouvrir l'interrupteur 1 à 3 secondes et ensuite, le refermer.
4. noter l'amplitude de la déviation de l'aiguille de la boussole, ainsi que la différence de rapidité avec laquelle elle change d'orientation.
   

• Il faut éviter de laisser la pile connectée au circuit trop longtemps ;

• L'effet de déviation est assez important, même avec une seule spire. Pour parvenir à bien mettre en évidence la différence d'effet entre le cas 1 (1 spire) et le cas 2 (plusieurs spires), il faut utiliser un courant très faible.  
• Deux conseils pour obtenir un courant assez faible :
• utiliser une pile de faible voltage (ici 1,5 V)
  
• placer une ampoule dans le circuit ; celle-ci constitue une résistance et permet de diminuer l'intensité du courant qui circule dans le fil de cuivre.
  

Un film propriété du CNRS, realisé par Bertrand Wollf et Christine Blondel :
CNRS OERSTED VIDEO

http://www.ampere.cnrs.fr/parcourspedagogique/zoom/oersted/video/oersted.php