Augmentation d'attraction des aimants
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Augmentation d'attraction des aimants



  1. #1
    invite600c4af0

    Augmentation d'attraction des aimants


    ------

    Bonjour,

    J'ai souvent vu la configuration (ci-jointe) sur certains systèmes aimantés mais n'en connait pas exactement la raison.
    Deux plaques de fer sont ajoutées a l’extérieur des aimants.
    Elles se démagnétisent immédiatement lorsque je les enlève, j'en ai donc deduit qu'il doit s'agir de fer doux.

    Est-ce pour augmenter la force d'attraction des aimants ?

    J'espere que quelqu'un pourra m'eclaircir sur ce sujet.

    Merci d'avance

    -----
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  2. #2
    invite6dffde4c

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Dans une configuration comme celle de la photo, les "pièces polaires" (c'est leur nom), ne servent à rien.
    Dans d'autres cas, comme les haut-parleurs ou les moteurs à courant continu, les pièces polaires servent à canaliser le champ magnétique pour l'avoir là où il faut avec la "bonne forme". Car les matériaux ferromagnétiques "conduisent mieux" le champ que l'air.
    Mais ils n'augmentent pas la valeur du champ.
    Au revoir.

  3. #3
    invite600c4af0

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Merci pour cette réponse rapide.

    Voici attache un schéma (simpliste) de mon système, on a les deux parties du système de part et d'autre de ce qu'on appellera une cloison.

    Chaque partie du système est compose d'une coque plastique avec a l’intérieur le couple aimant-pièce polaire.

    Si cela n'influe pas sur la force d'attraction entre les deux aimants, quelle pourrait en être l’utilité ?
    Pourrait-ce être pour limiter l'aimantation a l’arrière de l'aimant ? (la ou on n'en a pas besoin)

    Merci,
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  4. #4
    invite6dffde4c

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Re.
    Oui, on peut faire ça. On le trouve dans des diapositifs pour nettoyer des vitres et notamment ceux des aquariums. Il faudrait un aimant noyau central et autour une pièce en forme de boite ouverte, mais avec la distance entre la boite et le noyau plus grande que l'épaisseur de la cloison. Il est évident que de l'autre côté les pôles doivent être inversées.
    A+
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  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite2b505b01

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par maomao67 Voir le message
    Si cela n'influe pas sur la force d'attraction entre les deux aimants, quelle pourrait en être l’utilité ?
    Pourrait-ce être pour limiter l'aimantation a l’arrière de l'aimant ? (la ou on n'en a pas besoin)
    Merci,
    Franchement, je ne vois aucune utilité aux pièces métalliques douces dans votre schéma. L'aimantation à l'arrière de l'aimant n'est pas diminuée du tout.
    Quant au schéma proposé par LPFR, cela revient à mettre deux aimants en U de part et d'autre de la vitre. Quasiment toutes les lignes de champ sont canalisées par le métal et ne se referment pas dans l'air.

  7. #6
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par Sexygillou Voir le message
    Franchement, je ne vois aucune utilité aux pièces métalliques douces dans votre schéma. L'aimantation à l'arrière de l'aimant n'est pas diminuée du tout.
    Au lieu de se reboucler simplement dans l'air, les lignes de flux passent par les plaques en fer doux et ensuite se rebouclent dans l'air jusqu'au pôle opposé. Donc le flux à quelques millimètres à l'arrière des plaques est bien plus faible avec les plaques que sans les plaques. Pour le dire autrement : vis-à-vis de l'arrière de l'aimant, les plaques font office de blindage magnétique tant qu'elles ne sont pas saturées.

    Citation Envoyé par Sexygillou
    Quant au schéma proposé par LPFR, cela revient à mettre deux aimants en U de part et d'autre de la vitre. Quasiment toutes les lignes de champ sont canalisées par le métal et ne se referment pas dans l'air.
    L'espace constitué par la cloison est un entrefer. Le flux va diminuer avec l'augmentation de l'épaisseur de la cloison, mais augmenter avec les surfaces en regard. Mettre une culasse bien dimensionnée comme le propose LPFR permet justement de pouvoir augmenter cette section de passage du flux et de diminuer la réluctance globale du circuit.

    Ce qui est peu utile, c'est le deuxième aimant. Si la culasse est bien dimensionnée, mettre un "deuxième générateur en série" dans le circuit ne sert pas à grand chose, et une simple plaque de fer doux de l'autre côté de la cloison fait le boulot. Si le tout doit tenir sur une cloison verticale, mettre une petite épaisseur supplémentaire d'élastomère entre les éléments du circuit magnétique et la cloison fait perdre un peu de flux mais améliore grandement le ratio force verticale / force horizontale. Ca ne peut être que bénéfique !

    @ maomao67 : quelle est l'épaisseur de la cloison ? Quelles sont les dimensions des aimants ? Quel est leur grade ? Si cela ne te fait pas peur, ton dispositif pouvant être modélisé en axisymétrique, je ne saurais que trop te conseiller de télécharger FEMM et de faire quelques calculs de force par toi-même. Le problème est plutôt simple à résoudre avec les éléments finis, ne t'en prive pas ! Et de plus, un tel logiciel est extrêmement pédagogique (visualisation des lignes de flux, meilleure compréhension des phénomènes, etc.)

  8. #7
    invite2b505b01

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par phuphus Voir le message
    Au lieu de se reboucler simplement dans l'air, les lignes de flux passent par les plaques en fer doux et ensuite se rebouclent dans l'air jusqu'au pôle opposé. Donc le flux à quelques millimètres à l'arrière des plaques est bien plus faible avec les plaques que sans les plaques. Pour le dire autrement : vis-à-vis de l'arrière de l'aimant, les plaques font office de blindage magnétique tant qu'elles ne sont pas saturées.
    La pièce métallique ne va pas plutôt s'aimanter tout simplement pour s'aligner avec le champ de l'aimant ?
    D'ailleurs si le comportement était tel que celui que vous décrivez, je doute qu'une deuxième pièce métallique "collerait" par dessus. Or c'est ce qui arriverait en ajoutant une seconde pièce polaire.

  9. #8
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par Sexygillou Voir le message
    La pièce métallique ne va pas plutôt s'aimanter tout simplement pour s'aligner avec le champ de l'aimant ?
    D'ailleurs si le comportement était tel que celui que vous décrivez, je doute qu'une deuxième pièce métallique "collerait" par dessus. Or c'est ce qui arriverait en ajoutant une seconde pièce polaire.
    Rebonjour Sexygillou,

    si la plaque en question ne montre aucun début de saturation (pour de l'acier à très bas taux de carbone, moins de 1,5 teslas dans la plaque), alors une deuxième plaque placée derrière ne collera que très peu, voire pas du tout. En effet, si la première plaque n'est pas saturée, cela veut dire qu'elle constitue déjà un chemin de moindre réluctance pour le flux magnétique, et augmenter la section de ce chemin ne servira pas à grand chose. La seule chose qui change la donne, c'est qu'une deuxième plaque placée derrière présentera sur sa tranche une surface supplémentaire de passage du flux, par laquelle un petit flux additionnel pourra se frayer un chemin jusqu'à pôle opposé. Mais ce sera minime.

    Pour revenir au problème initial, le tout est de bien dimensionner la culasse, pour faire en sorte de diminuer la réluctance globale de passage du flux par le circuit complet sans trop alourdir le dispositif. Si on y arrive, alors on augmentera la force magnétique de part-et-d'autre de la cloison.

    Pour moi, la meilleur solution, c'est une culasse à collerette annulaire (donc similaire au dessin de LPFR, mais avec une collerette contre la cloison en plus). Pour une légèreté optimum, l'épaisseur de la partie cylindrique de la culasse sera un peu plus faible que l'épaisseur du fond de culasse, sans pour autant augmenter la réluctance puisque sur la partie cylindrique on bénéficie d'une section de passage du flux plus grande à épaisseur égale. De l'autre côté de la cloison, une simple plaque en forme de disque de diamètre égal au diamètre extérieur de la collerette fait l'affaire.

    Si j'ai le temps et le courage, je mets quelques images de simulation par éléments finis pour illustrer tout cela, avec le calcul des forces correspondantes.

  10. #9
    invite2b505b01

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Bah j'ai pas spécialement envie de me farcir la simu non plus, mais, j'ai pris un fort aimant, un paquet de tôles magnétiques (fortement anisotrope favorisant le comportement que vous décrivez, d'autant qu'elles étaient plus grandes que l'aimant) et un morceau de carton d'épaisseur équivalente à celle des tôles (2-2,5 cm), et je maintiens que le champ à l'arrière est comparable quand j'ajoute une nouvelle tôle (qu'il y ait le morceau de carton ou les tôles entre l'aimant et elle).
    Le chemin de moindre réluctance a bon dos lorsqu'il passe par l'air... C'est un peu plus complexe lorsque les lignes de champ se rebouclent ailleurs que dans le matériau magnétique.

    Bon après ce n'était pas très scientifique, et je peux me tromper.

  11. #10
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Bonjour,

    ayant fait les calculs, je reviens compléter ce fil.

    Tout d'abord, la réponse à la question originale. Oui, les plaques permettent d'augmenter la force d'attraction. J'ai effectué les calculs suivants :

    1 - Deux aimants collés
    Les deux aimants sont des pastilles de diamètre 40mm, épaisseur 4mm, aimantation 1 000 kA/m et µ = µ0 (donc environ 1.26 T de champ rémanent, aimant grosso modo équivalent à un N42). La force mutuelle entre les aimants est de 132 N. Pour info, la densité de flux dans les aimants est de 0.43 T.

    2 - Deux aimants collés avec plaques
    On ajoute de part et d'autre des aimants 1 plaque en AISI 1010 (équivalent à du XC10) de diamètre 50mm et d'épaisseur 4mm. La force mutuelle entre les deux ensembles aimant + plaque est de 377 N, on a donc multiplié par 3 la force d'attraction. La densité de flux dans les aimants est de 0.76 T, l'ajout de plaque permet donc de tirer beaucoup plus sur les aimants d'une part, et crée un entrefer augmentant d'autant plus la force d'attraction d'autre part. La résultante des forces sur une plaque est de 370 N.

    Ensuite, j'ai regardé l'effet de l'empilement de plaques pour voir si la première plaque faisait bien blindage magnétique. Le calcul est le suivant :

    3 - Par rapport au cas 2, on ajoute encore 1 plaque de part et d'autre des plaques déjà en place.
    La force mutuelle entre les ensembles aimant + 2 plaques est maintenant de 391 N. L'augmentation devient faible, et l'effet de la deuxième plaque est minime. La résultante des forces exercées sur la première plaque (qui se trouve donc entre un aimant et la plaque extérieure) passe de 370 N à 364 N. La force exercée sur la plaque supplémentaire qui vient d'être ajoutée est de 25 N. Cette force n'est pas nulle, mais comparée aux 364 N exercés sur la première plaque, elle est plutôt faible.

    Je n'ai pas rajouté de 3ème plaque, je crois que le résultat est couru d'avance. D'autant plus que la première plaque seule montre une densité de flux maximum de 1.9 T, donc largement saturée, c'est pour cela que la deuxième plaque est "autant" attirée et arrive encore à coller un petit peu. Cela revient à ce que je disais plus haut, si la première plaque est suffisamment épaisse pour ne pas être saturée, alors elle fait blindage magnétique et une deuxième plaque ajoutée ne collera que très peu (ici, avec une première plaque qui pourtant est saturée, la deuxième plaque colle tout de même 15 fois moins que la première).

    Je mets en PJ un schéma récapitulatif, ainsi que le fichier FEMM correspondant au cas 3. Pour tous ceux qui seraient intéressés pour reprendre les calculs ou bien modifier le circuit, FEMM est téléchargeable gratuitement sur le site de l'auteur :

    http://www.femm.info/wiki/HomePage

    @ maomao67 : j'ai essayé avec une culasse à collerette, et c'est bien le circuit optimum pour maximiser la force d'attraction avec une paroi intercalaire, en suivant les recommandations de LPFR sur la distance aimant / partie cylindrique de la culasse. Je posterai les résultats de calcul ainsi qu'un schéma dans les jours à venir.
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  12. #11
    invite6dffde4c

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Bonjour Phuphus.
    Je suis surpris de vos résultats. Surtout de l'augmentation du flux dans un aimant quand on modifie l'entrefer.
    S'il s'agissait d'un électroaimant avec un N.I donné, oui, avant saturation, le flux dépend de la réluctance du circuit.
    Mais pour un aimant, la diminution de l'entrefer ne modifie pas le flux au "centre" de l'aimant. Elle augmente le flux dans l'entrefer simplement an réduisant la surface de passage par "canalisation".
    J'ai l'impression que vous avez simulé un aimant par un électroaimant à N.I constant.
    Cordialement,

  13. #12
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Bonjour LPFR,

    si on regarde ce qui se passe dans le quadrant de désaimantation de la courbe B-H, alors la caractéristique de fonctionnement d'un aimant NdFeB est une droite reliant Br à HcB, avec à peu de choses près une pente égale à µ0. Le circuit qui charge l'aimant peut être représenté par une droite dans ce même quadrant, appelée droite de charge. Cette droite de charge passe par l'origine. Le point de fonctionnement de l'aimant est donné par l'intersection de la caractéristique de l'aimant avec cette droite de charge.

    Plus la réluctance du circuit est faible, ou autre manière de le dire plus le µ "global" du circuit est élevé, alors plus la droite de charge est relevée et le point de fonctionnement se rapproche de Br (donc H faible). Au contraire, plus la réluctance du circuit est élevée et plus la droite de charge tend vers l'horizontale, et le point de fonctionnement de l'aimant se rapproche de HcB (donc B faible).

    J'avais déjà fait lors d'une intervention précédente une analogie entre circuits électriques et circuits magnétiques, avec les précautions d'usage et les limites qui s'imposent. Lorsqu'un aimant est à l'air libre, il ne "débite" quasiment pas et la densité de flux en son sein est minimum (et donc H se rapproche de Hcb. Pour certains aimants comme par exemple les AlNiCo, le coude de désaimantation se situe avant HcB, et c'est pour cela que ces aimants pouvaient se désaimanter à l'air libre, sauf par exemple diminuer la réluctance du circuit à l'air libre en les conformant... en fer à cheval ! Voilà l'explication de cette forme d'aimant ancestrale ). Lorsqu'il est noyé dans du fer doux, alors l'aimant est en court-circuit et il débite au maximum : la densité de flux dans l'aimant est égale à Br.

    Concernant ces histoires d'entrefer et de flux, diminuer la surface d'un entrefer augmente la densité de flux mais diminue le flux total passant dans cet entrefer. A contrario, augmenter la surface de l'entrefer augmente le flux total passant dans l'entrefer mais, en diluant ce flux, diminue la densité de flux. Bien sûr, toute saturation dans le circuit peut venir perturber ce comportement.
    Dernière modification par phuphus ; 19/05/2011 à 11h12.

  14. #13
    invite6dffde4c

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Re-bonjour Phuphus.
    Je pense que nous sommes arrivés à un point de gros désaccord sur le fond, qui pourrait se résumer à "un aimant fait du H" pour vous alors que pour moi "un aimant fait du B".

    C'est bien votre conclusion quand vous dites qu'un aimant:
    " Lorsqu'un aimant est à l'air libre, il ne "débite" quasiment pas et la densité de flux en son sein est minimum (et donc H se rapproche de Hcb."

    Et bien, non. Un aimant en l'air à son B (qui est en fait de B de rémanence) et le flux correspondant à ce B. D'ailleurs vous pouvez le constater dans le diagramme d'hystérésis, quand le champ magnétisant tombe à zéro, ce qui reste c'est du B, pas du H, et ce B ne dépend pas du circuit magnétique. Il reste quand vous sortez le bout de ferraille de la bobine.

    Et je suis conscient d'utiliser H dans cette discussion dans but de clarté bien que nous sachions que le H n'a pas de réalité physique et que c'est uniquement B le champ qui a une réalité physique.
    Cordialement,.

  15. #14
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re-bonjour Phuphus.
    Je pense que nous sommes arrivés à un point de gros désaccord sur le fond, qui pourrait se résumer à "un aimant fait du H" pour vous alors que pour moi "un aimant fait du B".

    C'est bien votre conclusion quand vous dites qu'un aimant:
    " Lorsqu'un aimant est à l'air libre, il ne "débite" quasiment pas et la densité de flux en son sein est minimum (et donc H se rapproche de Hcb."
    Re-bonjour LPFR,

    en effet, et je dis aussi que :
    Citation Envoyé par phuphus
    Lorsqu'il est noyé dans du fer doux, alors l'aimant est en court-circuit et il débite au maximum : la densité de flux dans l'aimant est égale à Br.
    Donc si je dois réinterpréter cette phrase alors je dis aussi qu'un aimant "fait du B"...

    Si je devais reformuler cela en termes de "est-ce qu'un aimant fait du H ou du B", je dirais plutôt que :
    - un aimant en court-circuit fait du B
    - un aimant à l'air libre ne fait pas de B

    Pour ma part, lorsque je veux simplifier le problème, je réfléchis juste en termes de droite de fonctionnement de l'aimant et en termes de droite de charge du circuit. Réellement, je ne considère donc pas qu'un aimant "fait du H" ou "fait du B", je recherche juste son point de fonctionnement pour savoir combien de B il débite (puisque c'est cela qui m'intéresse pour mon circuit magnétique).

    Citation Envoyé par LPFR
    Et bien, non. Un aimant en l'air à son B (qui est en fait de B de rémanence) et le flux correspondant à ce B. D'ailleurs vous pouvez le constater dans le diagramme d'hystérésis, quand le champ magnétisant tombe à zéro, ce qui reste c'est du B, pas du H, et ce B ne dépend pas du circuit magnétique. Il reste quand vous sortez le bout de ferraille de la bobine.
    Je me place ici dans le cas d'un aimant "pastille" (faible hauteur devant le diamètre). Vous pouvez le mesurer : à la surface de l'aimant, comme il n'y a pas de rupture de µ, alors il y a continuité de toutes les composantes vectorielles de B, et pas seulement du module de B. Donc une sonde à effet Hall plaquée contre un pôle de l'aimant mesure la composante axiale de B, qui change très peu de la norme de B dans l'aimant (puisque dans l'aimant B est quasi exclusivement axial). Dans le cas d'un aimant à l'air libre, cette mesure est loin de donner Br, ce qui montre bien que dans une telle configuration un aimant ne débite pas. Et comme il y a conservation du flux global, vous pouvez estimer que ce qui se passe juste au dessus de l'aimant (donc dans un volume égal à la surface extrudée de l'aimant sur, par exemple, 0.1mm, là où la surface sur laquelle le flux se répartit n'a pas encore significativement augmenté) est représentatif de ce qui se passe dans l'aimant. Conclusion : dans un aimant à l'air libre, B est bien plus faible que Br. Sauf à prendre un aimant épais comme une feuille de papier à cigarette et à regarder uniquement ce qui se passe sur ses bords.

    Mon expérience personnelle est la suivante :
    - la mesure que je viens de vous décrire, je l'ai déjà faite, et le résultat est celui dont je rends compte ici
    - bien sûr, je ne suis jamais allé mesurer un B à l'intérieur d'un aimant, immédiatement je ne saurais pas comment faire, mais en cherchant un peu je n'ai aucune doute d'y arriver (par exemple en utilisant un aimant comme capteur même d'une sonde à effet Hall...)
    - j'ai par contre à de nombreuses reprises mesuré des densités de flux et des flux totaux sur des entrefers de circuit magnétique, les mesures ne m'ont jamais montré une différence supérieure à 2% par rapport aux calculs éléments finis (et ce en ayant conduit les calculs AVANT la mesure, donc sans recalage "ad hoc" mais avec une bonne base de données magnétiques des matériaux utilisés)
    - le coup de la droite de fonctionnement et de la droite de charge est connu, et me semble logique

    J'ai donc trois bonnes raisons de faire confiance à mon logiciel EF lorsque celui-ci me dit que le flux dans l'aimant change avec le circuit. Sinon, faites la mesure ! Construisez un circuit magnétique à entrefer variable, faites la mesure du flux total (à la fois dans l'entrefer et à la fois les pertes), vous verrez que la somme des pertes et du flux dans l'entrefer varie avec la réluctance du circuit. Comme il y a conservation du flux et que l'intégralité du flux passe forcément dans l'aimant, alors forcément le flux total traversant l'aimant varie avec la réluctance du circuit. Et comme la densité de flux moyenne dans l'aimant est par définition égale au flux total divisé par la surface du plan médian de l'aimant, alors forcément B varie dans l'aimant avec la réluctance du circuit...

    Tout cela est synthétisé par les notions de droite de fonctionnement de l'aimant et droite de charge du circuit.

    Citation Envoyé par LPFR
    Et je suis conscient d'utiliser H dans cette discussion dans but de clarté bien que nous sachions que le H n'a pas de réalité physique et que c'est uniquement B le champ qui a une réalité physique.
    Cordialement,.
    Dans tout matériau diamagnétique, je suis d'accord avec l'approximation que c'est B qui a une réalité physique (je suis donc tout disposé à oublier le magnétisme orbital et à ne retenir que le magnétisme de spin, mais c'est bien pour vous faire plaisir ). Dans tout matériau ferromagnétique, B n'est qu'un artifice pratique pour rendre le truc manipulable facilement, car dans ce cas seuls B0 et M ont une réalité physique, avec B = B0 + µ0.M
    Inconvénient de cet artifice pratique : je trouve que cela rend la saturation un peu obscure, alors que se représenter le ferromagnétisme en termes de B0 et d'aimantation permet de beaucoup mieux appréhender à la fois la susceptibilité magnétique et la saturation magnétique. Mais bon, c'est juste mon expérience personnelle, d'autres personnes sont sûrement ravie de ne voir que µr dans toute cette histoire.

  16. #15
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    D'ailleurs vous pouvez le constater dans le diagramme d'hystérésis, quand le champ magnétisant tombe à zéro, ce qui reste c'est du B, pas du H, et ce B ne dépend pas du circuit magnétique. Il reste quand vous sortez le bout de ferraille de la bobine.
    Oups ! J'ai oublié de détailler ce passage...

    Dans le diagramme d'hystérésis, le H et le B représentés sont ceux dans l'aimant. H est nul dans l'aimant uniquement si un champ magnétisant externe opposé à celui de l'aimant existe encore. Dès que ce champ externe a disparu, le H dans l'aimant devient négatif, c'est le champ démagnétisant naturel de l'aimant (c'est d'ailleurs pour cela que la droite de fonctionnement de l'aimant est toujours représentée dans le quadrant dit "de démagnétisation").

    Si réellement le H d'un aimant était nul à l'air libre au lieu d'être "démagnétisant", et que cet aimant débitait Br à l'air libre, alors même le fer doux, avec son cycle d'hystérésis riquiqui, pourrait être un aimant permanent à l'air libre...

  17. #16
    invite6dffde4c

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Re-bonjour.
    Je pense que nous resterons en désaccord. Nous avons survécu avec nos idées et je ne pense pas qu'à notre âge on changera sur un problème de fond.

    Si vous faites un trou dans un aimant vous mesurez le champ du trou, pas celui de l'aimant.
    Le seul moyen de mesurer le champ à l'intérieur d'un aimant est d'utiliser de neutrons polarisés. C'est la raison pour laquelle il a fallu attendre l'apparition des réacteurs nucléaires pour départager H et B à l'intérieur d'un aimant et constater qu'on avait bien B et non H.

    On n'a pas besoin que le bout de ferraille soit noyé dans de la ferraille. Vous pouvez mettre le bout de ferraille seul dans un solénoïde long et de grande section et crée le bon H (qui ne dépend pas du µ) pour saturer le fer. Quand vous revenez à H = 0 il restera à Br. Mais je constate que vous ne partagez mon opinion. Tant pis.

    Cordialement,

  18. #17
    invite6dffde4c

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par phuphus Voir le message
    ...
    Si réellement le H d'un aimant était nul à l'air libre au lieu d'être "démagnétisant", et que cet aimant débitait Br à l'air libre, alors même le fer doux, avec son cycle d'hystérésis riquiqui, pourrait être un aimant permanent à l'air libre...
    Re.
    Il l'est.
    J'ai vu un grand ponte du magnétisme me faire la démo:
    Une tige de fer doux, orientée dans le sens du champ terrestre. Quelques coups avec les clefs d'un porte clé, et la tige se trouvait magnétisée (faiblement, évidemment) et on pouvait le vérifier avec une boussole.
    C'était, en fait, pour me montrer que rien que des petits coups servaient de déclencheur pour réorienter les domaines.
    A+

  19. #18
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Re-bonjour.
    Je pense que nous resterons en désaccord. Nous avons survécu avec nos idées et je ne pense pas qu'à notre âge on changera sur un problème de fond.
    Re-re

    message bien reçu ! Ceci dit, être en désaccord avec vous n'est pour l'instant pas désagréable du tout, la cordialité du ton l'emporte sur l'opposition des idées (j'espère vous donner la même impression ! )

    Citation Envoyé par LPFR
    Si vous faites un trou dans un aimant vous mesurez le champ du trou, pas celui de l'aimant.
    Le seul moyen de mesurer le champ à l'intérieur d'un aimant est d'utiliser de neutrons polarisés. C'est la raison pour laquelle il a fallu attendre l'apparition des réacteurs nucléaires pour départager H et B à l'intérieur d'un aimant et constater qu'on avait bien B et non H.
    Une mesure de la valeur précise de B a-t-elle été faite dans un aimant "épais" (quelques mm) à l'air libre ? Donne-t-elle Br ou une valeur inférieure ?

    Citation Envoyé par LPFR
    On n'a pas besoin que le bout de ferraille soit noyé dans de la ferraille. Vous pouvez mettre le bout de ferraille seul dans un solénoïde long et de grande section et crée le bon H (qui ne dépend pas du µ) pour saturer le fer. Quand vous revenez à H = 0 il restera à Br. Mais je constate que vous ne partagez mon opinion. Tant pis.0
    Je la partage, et je suis parfaitement d'accord pour dire que lorsque H=0 dans l'aimant alors il reste Br. Par contre, H=0 dans l'aimant (ou dans la ferraille, le cycle d'hystérésis étant juste plus petit) implique que le solénoïde génère toujours un certain H s'opposant au champ de désaimantation dû à l'aimant lui-même. Dès que le champ généré par le solénoïde est stoppé, alors H devient négatif dans l'aimant (ou dans le bout de ferraille), et B devient inférieur à Br.

    Citation Envoyé par LPFR
    Re.
    Il l'est.
    J'ai vu un grand ponte du magnétisme me faire la démo:
    Une tige de fer doux, orientée dans le sens du champ terrestre. Quelques coups avec les clefs d'un porte clé, et la tige se trouvait magnétisée (faiblement, évidemment) et on pouvait le vérifier avec une boussole.
    C'était, en fait, pour me montrer que rien que des petits coups servaient de déclencheur pour réorienter les domaines.
    A+
    J'ai vu aussi cette manip fonctionner avec des aciers soi-disant austénitiques. Cette réorientation des domaines est néanmoins très fragile et nous sommes loin de la stabilité des aimants permanents type NdFeB. De plus, vous n'attendrez jamais Br avec cette manip. Laissez votre bout de ferraille dans un coin, passez un hiver / un été, et je pense que lorsque vous revenez l'aimantation a été perdue.

    Pour ma part, j'arrive au bout de mes connaissances actuelles et j'ai déjà dit tout ce que je pouvais dire. Au plaisir de lire encore une réponse de votre part !

  20. #19
    invite6dffde4c

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Re.
    Citation Envoyé par phuphus Voir le message
    Re-re
    message bien reçu ! Ceci dit, être en désaccord avec vous n'est pour l'instant pas désagréable du tout, la cordialité du ton l'emporte sur l'opposition des idées (j'espère vous donner la même impression ! )
    Je partage votre opinion. On peut être en désaccord sur un point ou un aspect sans besoin de venir aux mains. D'autant plus que si je participe à ce forum c'est seulement avec l'idée d'aider les jeunes. Pour ceux qui ont des idées bien arrêtées, qu'ils les gardent. J'expose les miennes mais c'est tout.
    Citation Envoyé par phuphus Voir le message
    Une mesure de la valeur précise de B a-t-elle été faite dans un aimant "épais" (quelques mm) à l'air libre ? Donne-t-elle Br ou une valeur inférieure ?
    Je ne sais pas.
    Citation Envoyé par phuphus Voir le message
    Je la partage, et je suis parfaitement d'accord pour dire que lorsque H=0 dans l'aimant alors il reste Br. Par contre, H=0 dans l'aimant (ou dans la ferraille, le cycle d'hystérésis étant juste plus petit) implique que le solénoïde génère toujours un certain H s'opposant au champ de désaimantation dû à l'aimant lui-même. Dès que le champ généré par le solénoïde est stoppé, alors H devient négatif dans l'aimant (ou dans le bout de ferraille), et B devient inférieur à Br.
    Pour moi, la relation B = µ H est toujours valable (même si la valeur du µ est olé-olé). Donc, dans un aimant en l'air le H est égal à Br / µ et surtout pas égale à zéro. Et ce H est indépendant de celui qu'on lui a appliqué pour le fabriquer.
    Il me semble que votre idée de H négatif dans l'aimant est précisément ce qui a été démontré faux avec la manip avec les neutrons. Le champ dans un aimant est le même que dans un solénoïde qui produirait le même champ externe.

    Citation Envoyé par phuphus Voir le message
    J'ai vu aussi cette manip fonctionner avec des aciers soi-disant austénitiques. Cette réorientation des domaines est néanmoins très fragile et nous sommes loin de la stabilité des aimants permanents type NdFeB. De plus, vous n'attendrez jamais Br avec cette manip. Laissez votre bout de ferraille dans un coin, passez un hiver / un été, et je pense que lorsque vous revenez l'aimantation a été perdue.
    Je suis d'accord.
    Citation Envoyé par phuphus Voir le message
    Pour ma part, j'arrive au bout de mes connaissances actuelles et j'ai déjà dit tout ce que je pouvais dire. Au plaisir de lire encore une réponse de votre part !
    Moi aussi. Je n'ai pas d'autres arguments que ce que je vous ai exposé. C'est pour cela que nous resterons cordialement en désaccord.
    Cordialement,

  21. #20
    phuphus

    Re : Augmentation d'attraction des aimants

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Pour moi, la relation B = µ H est toujours valable (même si la valeur du µ est olé-olé). Donc, dans un aimant en l'air le H est égal à Br / µ et surtout pas égale à zéro.
    Bonsoir,

    le cycle d'hystérésis d'un aimant ne passe plus, après première aimantation, par (B=0 ; H=0). Donc une fois l'aimant aimanté, la relation B=µ.H ne peut plus être vraie. On aura plutôt B=µ.H+Br (pour un aimant NdFeB, cela colle bien avec la droite que l'on représente souvent dans le quadrant de désaimantation et qui relie Br à HcB). On retombe sur un H négatif en relation avec un B inférieur à Br.

    En fait, je préfère utiliser B = µ0.H + µ0.M . D'abord parce que cela correspond plus à la physique (matériau qui acquiert une aimantation propre M lorsqu'il est soumis à une excitation H et qui vient s'additionner à la densité de flux dans le vide B0 = µ0.H), ensuite parce c'est en général comme cela que je rentre les caractéristiques d'un aimant dans les logiciel de calcul par éléments finis.

    Pour voir les choses autrement : toute excitation H produit une induction élémentaire B0=µ0.H dans le vide. Si jamais il y a de la matière en plus du vide, alors cette matière apporte sa propre contribution µ0.M, qui peut être très forte pour les matériaux ferromagnétiques ou négligeable pour les matériaux diamagnétiques.

    Citation Envoyé par LPFR
    Il me semble que votre idée de H négatif dans l'aimant est précisément ce qui a été démontré faux avec la manip avec les neutrons. Le champ dans un aimant est le même que dans un solénoïde qui produirait le même champ externe.
    Dans le cas du solénoïde, l'espace interne au bobinage est de l'air, matériau qui ne peut acquérir d'aimantation propre (je continue de mettre de côté le diamagnétisme). Donc à "l'intérieur" du solénoïde on a B = µ.H ~ µ0.H .

    Dans le cas d'un aimant permanent, le matériau a acquis une aimantation propre, on ne peut donc plus négliger le terme M dans l'équation B = µ0.H + µ0.M . Donc dans la comparaison aimant / solénoïde, pour un même champ à l'extérieur, on aura forcément un champ différent à l'intérieur, la différence étant justement l'aimantation propre du matériau :

    - Solénoïde : H = B/µ0
    - Aimant : H = (B/µ0) - M

    C'est pour cela que vectoriellement, à l'intérieur d'un aimant, H et B sont de signe opposé. C'est aussi pour cela que l'on dit que les lignes de flux se rebouclent, alors que les lignes de champ sont toujours orientées du Nord vers le Sud (le vecteur H change de sens à l'intérieur de l'aimant par rapport à l'extérieur).

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