Question débile sur les électroaimants

cLx · 2012-12-06T18:38:15+00:00

Bonsoir, Une question me vient à l'esprit, elle est sans doute assez... simple. Mais je la pose quand même, car le magnétisme, c'est pas trop mon domaine. En plus, elle m'est venue en rebobinant. Avec un solénoïde donné, la force du champ magnétique (notée H je crois) est bien proportionnelle au courant multiplié par le nombre de spires (en Ampères-Tours), n'est-ce pas ? La tension est nécessaire pour vaincre la résistance du fil, mais c'est tout, en tout cas en régime établi ("force contre électromotrice" nulle, et tout ça). Dans ce cas, imaginons que l'on coupe le fil en deux, mais qu'on alimente chaque moitié chacun avec un générateur de tension laquelle est moitié moindre, afin de garder le même courant, car la résistance sur chaque moitié de fil est deux fois plus faible. On devrait avoir exactement le même champ magnétique. Rien n'a changé. Maintenant, on alimente les deux parties avec le même générateur. Comme le courant dans chaque moitié n'a pas changé et que chaque moitié est parfaitement isolée de l'autre mis à part par le générateur, pas de problème, rien ne change. On a donc le même nombre de tours, avec le même courant. Ma question est... Dans ce cas là, qu'est-ce qui fait que deux fils en parallèle fait deux fois plus de champ qu'avec un seul fil de résistance équivalente ? Qu'est-ce qui nous empêche de bobiner avec du fil de Litz ? -- cLx

J

Jean-Christophe il y a 13 ans

On 10 déc, 19:59, cLx :

Un p'tit mot vite fait en passant ...

Je me demandais comment obtenir en pratique un champ magnétique relativement élevé, et imaginais utiliser une bobine de fil directement telle qu'elle est vendue, genre 300 mètres de fil de 1 mm2. Vite fait (et sauf erreur de ma part) si on admet que la bobine fait 20 cm de long avec un rayon moyen de 16 cm, pour 10 A le champ vaut 0,0188 Tesla ce qui ne me semble pas si terrible, vu les chiffres optimistes utilisés. ( un vendeur de hi-fi pourra toujours se consoler en annoncant 188 Gauss ;o)

Le problème est évidemment la perméabilité de l'air qui est trés faible, mais bon, comment obtenir un champ élevé dans l'air, voilà bon sujet de thread pour phosphorer ...

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C

cLx il y a 13 ans

Avec de l'air, vaut mieux faire une bobine plate, évidemment ...

D'ailleurs j'ai une anecdote. Il y a très longtemps, j'avais enterré 100m de fil en 1,5mm², et pour des raisons de commodité, j'avais pas fait une ligne droite, mais un angle droit, comme les deux coté normaux d'un triangle rectangle. Et pour des raisons d'économie, j'utilisais la terre comme retour.

Et bien avec cette surface, quand je sonnais la liaison au multimètre (numérique!), l'induction était bien suffisante pour me donner des coups de bourre dans les pattes.

cLx

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J

Jean-Christophe il y a 13 ans

On 10 déc, 22:07, cLx :

| Avec de l'air, vaut mieux faire une bobine plate, évidemment ...

OK, mais en limitant la longueur de la bobine, on limite le nombre de spires, donc l'intensité totale du champ.

| D'ailleurs j'ai une anecdote. Il y a très longtemps, | j'avais enterré 100m de fil en 1,5mm², et pour des | raisons de commodité, j'avais pas fait une ligne droite, | mais un angle droit, comme les deux coté normaux d'un | triangle rectangle. Et pour des raisons d'économie, | j'utilisais la terre comme retour.

C'était pour réaliser quoi ?

| Et bien avec cette surface, quand je sonnais la liaison au multimètre | (numérique!), l'induction était bien suffisante pour me donner des coups | de bourre dans les pattes.

Le coup de bourre est dû à E = -L.di/dt mais pas au champ magnétique, non ?

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G

geo cherchetout il y a 13 ans

Le 11/12/2012 17:56, *Jean-Christophe* a écrit fort à propos :

Il existe un rapport optimal entre longueur et épaisseur du bobinage et diamètre de la bobine, pour lequel le couplage entre spires est maximum. On peut le calculer à partir de la formule de Nagaoka :

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Je présume que les bobines de filtrage installées dans les enceintes acoustiques sont réalisées dans la recherche de cet optimum.

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C

cLx il y a 13 ans

Tu peux quand même faire un disque très grand, bobiné comme une spirale, avec un grand nombre de spires...

Une liaison téléphonique privée - Et ça fonctionnait !

Effectivement, à force de ne m?intéresser le plus souvent qu'à "L" pour faire de l'électronique (genre des bobines d'arrêt)...

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J

Jean-Christophe il y a 13 ans

On 11 déc, 20:43, cLx :

| Avec de l'air, vaut mieux faire une bobine plate, évidemment

| Tu peux quand même faire un disque très grand, bobiné | comme une spirale, avec un grand nombre de spires

Oui, mais la taille devient vite encombrante. Un des avantages de la forme d'une bobine est d'entasser les spires dans un volume assez réduit. Avec un disque, les spires participent d'autant moins au champ qu'elles sont plus éloignées du centre; et puisqu'on a une spirale, ca diminue progressivement. (mais je ne connais pas beaucoup d'autres formes possibles pour concentrer un champ magnétique)

| Effectivement, à force de ne m?intéresser le plus souvent | qu'à "L" pour faire de l'électronique (genre des bobines d'arrêt)

Là, le grand avantage est que L est proportionnel au carré du nombre N de spires ... ca augmente bien plus vite que le champ, qui n'est proportionnel qu'à N.

Pour obtenir des champs électriques élevés, on a les montages Latour/Shenkel (capas et diodes) qui multiplient une tension alternative pour aboutir à une tension continue de valeur élevée. Mais pour obtenir des champs magnétiques élevés, n'existe-t'il pas un montage aussi astucieux ?

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C

cLx il y a 13 ans

N'empêche que c'est la forme utilisée dans ces %!#@¤ de plaques à induction.

Si si, des bobines supraconductrices. On a au labo des trucs pour faire un champ jusqu'à 7 teslas. Mais amène de l'hélium liquide avec toi stp. :)

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J

Jean-Christophe il y a 13 ans

On 11 déc, 21:43, cLx :

Arf, mais le courant est d'un autre ordre de grandeur ... Et le champ magnétique n'est pas continu, mais alternatif, non ? A propos, quelle est la valeur crête de ce champ ? ( ... à la louche ... )

Hum, attends, je regarde ... non, rien de tout ca dans mes tiroirs :op

Et à moins que cet hiver ne soit TRES RUDE, la supraconductivité, ca va pas le faire !

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C

cLx il y a 13 ans

Aucune idée. En plus ça doit être relativement faible vu que sans casserole, ça ne fais que de petits essais de temps en temps, et avec, et bien, on a comme une énorme spire en court-circuit de l'autre coté, et que justement, on est en alternatif...

Alors mets juste beaucoup beaucoup de courant avec la tension qu'il faudra et ventile très très fort, comme ça si l'hiver est très très rude, ta maison sera bien chauffée ! :P

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