Lévitation magnétique : origine de la force ?

[Nicoline]

Bonjour,

J'ai une question qui me perturbe qui concerne la lévitation magnétique! En effet, je sais que les supraconducteurs porté à leurs température critique ont une résistance nulle et repoussent les lignes de champs (effet Messner) et que le champs magnétique à l'intérieur d'un supraconducteur est nul. Je sais aussi que y'a les supraconducteurs type1 et type2(avec vortex) ect..

Mais je ne comprends pas l'origine de la force qui permet la lévitation quand on approche un supraconducteur à un aimant! ça peut pas etre une force de Laplace puisque y'a aucun courant induit, mais alors que type de force ? et ma deuxiéme question, comment le poids de l'aimant qui lévite entre en jeu dans cette force ? (c'est à dire quelque soit le poids de l'aimant, celui ci va léviter?)

Merci beaucoup
Bonne journée
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[LPFR]

Bonjour.
Détrompez-vous c'est bien le courant induit (et le champ crée par ce courant induit) qui crée la force de lévitation.
Vous avez "un peu de lévitation" fugitif dû aux courant de Foucault quand vous approchez un aimant d'un bon conducteur (ou un bon conducteur d'un aimant). La différence est que ce courant de Foucault ne trouve aucune résistance quand il s'agit d'un supraconducteur et il dure aussi longtemps que l'aimant reste là.
Au revoir.

[Nicoline]

Bonjour LPFR,

Je vous remercie pour la énième fois pour tout le temps que vous consacrez pour aider les gens, cependant j'ai une autre question si vous permettez :

Donc il y'a un courant induit créé dans le supraconducteur suite à la présence du champ magnétique de l'aimant? et grâce à ce courant induit, il y'a une force de la place qui va repousser l'aimant (ou le supraconducteur) donc permettre la lévitation? c'est bien ça ?

Et pour le poids de l'aimant, c'est les propriété du supraconducteur (champs magnétiques critique HC1 et HC2) qui interviennent ?

Je vous remercie encore
Bonne journée

[LPFR]

Re.
Le poids de l'amant n'intervient pas dans la lévitation. Mais les forces de lévitation doivent être supérieures au poids de l'aimant. Un aimant faible se posera sur le supraconducteur.
Donc, il faut que l'aimant soit suffisamment fort mais il ne faut pas que pour se soulever il ait besoin d'un "contrechamp" (celui crée par les courants induits) plus grand que le champ critique au delà duquel il n'y a plus de supraconductivité.
Un aimant très fort mais trop lourd, se rapprochera trop du supraconducteur et arrêtera la supraconductivité.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nicoline]

Bonjour,

Merci beaucoup, ça devient vraiment largement plus clair pour moi grâce à vous!

Encore une petite question s'il vous plait, le train à supraconducteur (MAGLEV) utilise donc le meme principe? des supraconducteurs dans le train et des bobines(aimants) dans les rails, d’où la lévitation ?

[LPFR]

Re.
Il y a plusieurs méthodes pour la lévitation magnétique de trains. Vous avez une bonne description dans Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Maglev.
Il semble que le seul à utiliser des supraconducteurs est le SCMaglev japonais:
http://en.wikipedia.org/wiki/SCMaglev
A+

[maxwellien]

Bonjour, le problème c'est que pour avoir un courant induit on doit avoir un champs magnétique qui varit et qui agit sur le supraconducteur or l'aimant reste immobille en lévitation

[Nicoline]

Bonjour, le problème c'est que pour avoir un courant induit on doit avoir un champs magnétique qui varit et qui agit sur le supraconducteur or l'aimant reste immobille en lévitation

Bonjour,
Je suis d'accord avec maxwellien, c'est le point que j'ai pas compris et c'est la cause pour laquelle au début de mon sujet j'ai mis que c'était évidemment qu'il n'y a pas de forces de laplace!

Pouvez vous m'éclairer ce point? c'est en rapport que le supraconducteur expulse les lignes de champs?

Merci beaucoup

[albanxiii]

Bonjour,

J'espère qu'on me corrigera si je dis des bêtises... mais si le champ magnétique est nul à l'intérieur d'un supraconducteur, c'est justement parce que les courants induits dans / à la surface du supraconducteur créent un champ qui s'oppose exactement au champ extérieur appliqué.

ajout : cette page me semble bien http://sciencetonnante.wordpress.com...ffet-meissner/

@+

[LPFR]

Re.
Je ne le pense pas. L'effet Meissner est indépendant.
Mais il est vrai que si vous déposez un aimant sur un conducteur et que par la suite, le conducteur devient supraconducteur, il va expulser le champ et pour cela il va créer des courants. Les mêmes que si vous rameniez l'aimant de loin une fois qu'il était déjà supraconducteur.

Et pour revenir sur l'affirmation de Maxwellien, quand vous ramenez l'aimant de loin il y a bien un champ qui varie et qui crée des courants de Foucault. Mais elles ne s'estompent pas.
A+

[maxwellien]

Et oui la résistance du supraconducteur est quasi nulle donc le courant induit ne peut pas se dissiper et il cré un champs magnétique antagoniste respectant ainsi la loi de Lenz

[LPFR]

Re.
Je ne le pense pas. L'effet Meissner est indépendant.
...

Re.
Ceci concernait le message #8 de Nicoline et non le #9 d'Albanxiii, avec qui je suis totalement d'accord.
A+

[Nicoline]

Bonjour,

Je vous en suis vraiment très très reconnaissant, donc en résumant ce que vous avez dit, et en revoyant mes notes, je déduis ceci (ce qui me parait logique) :

- Soumis à une température suffisamment froide, un matériau va, lorsqu’il est soumis à un champ magnétique extérieur, créer un courant électrique qui va s’opposer au champ extérieur, de telle sorte que le champ magnétique à l’intérieur du supraconducteur soit nul ; il s’agit de l’effet Meissner .
Le champ induit repousse la source du champ appliqué, et va par conséquent repousser l’aimant associé avec ce champ. Cela implique que si un aimant est placé au dessus d’un supraconducteur quand le supraconducteur est au dessus de sa température critique, puis que l’on refroidit ce supraconducteur en dessous de Tc, le supraconducteur va alors repousser le champ magnétique de l’aimant. L’aimant lui-même est alors repoussé et lévite au dessus du supraconducteur. Pour que cette expérience soit une réussite, la force de répulsion doit excéder le poids de l’aimant.

Mais juste un tout dernier point que je comprends pas, comment expliquer et comment mettre en évidence le poids de l'aimant ? par exemple la seule réponse que j'ai à cette question, c'est que l'aimant ne doit pas exercer un champ magnétique supérieur au champ magnétique critique HC du supraconducteur.
Mais ayant un matériau de HC2 = plus de 100 Teslas, ce petit supraconducteur pourra soulever n'importe quel poids d'aimant ?!

Merci beaucoup

[LPFR]

...
Mais ayant un matériau de HC2 = plus de 100 Teslas, ce petit supraconducteur pourra soulever n'importe quel poids d'aimant ?!

Merci beaucoup

Re.
Oui. Car les meilleurs aimants ne produisent de champs que légèrement au dessus de 1 T.
A+

[Nicoline]

Bonsoir,

Donc si on suit cette logique, un train de 40 tonnes constitué d'aimants peut être lévité par un petit supraconducteur ?!

Je vous remercie encore pour toutes vos réponses rapides et le temps que vous consacrez à aider les autres.

[LPFR]

Bonjour.
Non. C'est absurde.
On était en train de parler du dépassement du champ critique et c'est le sens de mon message #14.
Je vous avais déjà répondu sur la capacité de "levage" dans le post #4: "Mais les forces de lévitation doivent être supérieures au poids de l'aimant. Un aimant faible se posera sur le supraconducteur.".

Les forces de lévitation sont (à la louche) égales à ½B²/µ_o (en N/m²) où B est le champ près de la surface du supraconducteur.
Et pour éviter des mélanges: À condition de ne pas dépasser le champ critique.
Au revoir.

[Nicoline]

Merci beaucoup LPFR, j'ai vraiment tout compris grâce à vous

Merci encore!