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Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétique



  1. #1
    GregNorg

    Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétique


    ------

    Bonjour,

    JE cherche à générer un champ magnétique oscillant d´amlitude maximalle à partir d´une bobine que j´ai moi même confectionné. Ma bobine a une résistance de 1.4 ohm et une inductance de 0.17 mH. Je veux faire osciller mon champ au dessus de 100 kHz. J´utilise un générateur de fréquence qui alimente une un ampli audio dont je peux faire varier le gain. J´ai essayé d´utiliser un petit circuit LC parallèle avec une résistance de 50 ohm en série (voir schéma). Le problème est que ma résistance chauffe trés vite dés que le gain de mon ampli augmente un petit peu, ou bien lorsque j´augmente la tension de sortie de mon GBF. Quelqu´un aurait t´il quelques conseils ou schémas pour que je puisse améliorer tout ca? Vaut t´il mieux un circuit LC parallèle ou série afin d´obtenir le champ magnétique maximum? Est il préférable d´utiliser une résistance supplémentaire ou bien la résistance de la bobine suffit elle?

    Merci d´avance.

    Grégory

    -----
    Fichiers attachés Fichiers attachés

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  3. #2
    maedupuis

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Quelle puissance l'ampli ?, sa tension de sortie , a defaut de son intensitée ? .

  4. #3
    Tropique

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Hello

    Tu as différentes possibilités: soit la config que tu as adoptée, mais dans laquelle tu peux pratiquement te passer de résistance, soit une config série dans laquelle self et condo sont mis directement en série dans la sortie de l'ampli.
    Je dis que tu peux presque te passer de résistance vu qu'à la résonance, l'impédance sera réelle et très élevée, probablement supérieure au kiloohm vu les paramètres que tu donnes.
    Il est cependant prudent de mettre quand même une faible résistance, de l'ordre de l'impédance nominale de l'ampli, car celui-ci risque de ne pas apprécier d'avoir des éléments réactifs directement connectés à sa sortie; en outre, il n'est pas certain que tu sois précisément à la résonance du premier coup, et pendant le temps que tu cherches, l'ampli va souffrir. Je mettrais donc environ 4ohm en série.
    Avec cette méthode, tu arriveras à avoir environ la tension maximale de sortie de l'ampli aux bornes de la self.
    Si ça ne suffit pas, tu peux envisager la connection série; cela ne marchera que si la fréquence est précisément ajustée à la résonance. A ce moment, l'impédance vue par l'ampli sera de 1.4ohm plus l'équivalent des autres pertes transformées, disons 2.5 ohm au total.
    C'est surement trop faible pour l'ampli, donc il faudra aussi une résistance de qques ohm.
    Avec cette config, tu pourrais théoriquement atteindre la tension de sortie de l'ampli X le Q effectif du circuit. Avec ce genre de valeurs, tu pourrais atteindre 50 p.ex., donc il faudra y aller prudemment sinon tu vas faire fumer ta self.
    Il faudra aussi que le condo, en plus d'être choisi pour avoir exactement la bonne valeur, ait des pertes faibles, donc prendre un polystyrène ou polypropylène.
    A+
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. #4
    F4DXU

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Bonjour GregNorg & all,
    Tropique a bien résumé la chose mais attention tout de même car on a aucune information sur la puissance que peut sortir l'ampli. Si l'on s'en tient aux spécif. de la self uniquement, le coefficient de surtension est supérieur à 800 ce qui signifie qu'il y aura des potentiels dangereux sur le montage.
    Attention aussi à l'accord du circuit RLC car l'ampli ne résistera pas au réactif et aux potentioels très élevés.
    Attention, danger, haute tension.
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  6. #5
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Salut,

    Merci pour ta réponse. Il y a quelque chose que je ne comprends pas. Si je me réfère à ma configuration et si je suis à la résonance, soit w=1/(LC)^0.5, la tension aux bornes de ma résistance et donc le courant sera trés faible, donc un champ magnétique faible (je me réfère à l´expression du champ magnétiques dans un solénoïde: b=muo*N*I ou N est le nombre de tour de ma bobine)... Ne vaut t´il pas mieux justement se mettre hors résonnance?

    PS: Aurais tu un petit document qui explique toutes les précqution à prendre avec un ampli audio de ce genre (comment mesurer sa puissance, sa tension de sortie, son impédance nominale). Je connais en fait aucunes caractéristiques, n´ai pas de documentation dessus ce qui explique ma prudence.


    Grégory

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Salut,

    Ok, merci pour toutes ces précisisons. J'y vais doucement de toutes facons et vais attendre d´en savoir un peu plus sur ces ampli pour continuer.

    Grégory

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  10. #7
    F4DXU

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par GregNorg Voir le message
    Salut,

    Merci pour ta réponse. Il y a quelque chose que je ne comprends pas. Si je me réfère à ma configuration et si je suis à la résonance, soit w=1/(LC)^0.5, la tension aux bornes de ma résistance et donc le courant sera trés faible, donc un champ magnétique faible (je me réfère à l´expression du champ magnétiques dans un solénoïde: b=muo*N*I ou N est le nombre de tour de ma bobine)... Ne vaut t´il pas mieux justement se mettre hors résonnance?

    PS: Aurais tu un petit document qui explique toutes les précqution à prendre avec un ampli audio de ce genre (comment mesurer sa puissance, sa tension de sortie, son impédance nominale). Je connais en fait aucunes caractéristiques, n´ai pas de documentation dessus ce qui explique ma prudence.


    Grégory
    Il vaut mieux passer en résonance série pour avoir du courant.
    Si tu est hors résonance, il n'y aura que du réactif donc en théorie aucune puissance efficace.
    Je ne sais pas ce que tu veux faire mais c'est le courant qui crée le champ magnétique dans une self.
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  11. #8
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par F4DXU Voir le message
    Il vaut mieux passer en résonance série pour avoir du courant.
    Si tu est hors résonance, il n'y aura que du réactif donc en théorie aucune puissance efficace.
    Je ne sais pas ce que tu veux faire mais c'est le courant qui crée le champ magnétique dans une self.
    Exactement, c´est le courant, donc je voudrais faire circuler un max de courant dans ma bobine, sans faire fumer ni mon ampli ni ma bobine. Le problème c´est que je ne sais pas dimensioner tout cela. Pour le circuit LC en parallèle, je me suis basé sur bobine déjà existance, sans savoir ce que la personne voulait faire. Vu ce que tu me dis sur le circuit RLC série, j´hésite à me lancer dans l´aventure comme ca à l´aveuglette.

  12. #9
    Tropique

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par GregNorg Voir le message
    Vu ce que tu me dis sur le circuit RLC série, j´hésite à me lancer dans l´aventure comme ca à l´aveuglette.
    Il n'y a pas vraiment de souci: il suffit de commencer avec une résistance relativement élevée, de 10 ou 20ohm qui armortira le circuit et limitera la puissance prélevée sur l'ampli; ensuite tu peux réduire progressivement pour augmenter l'amplitude jusqu'au niveau désiré.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  13. #10
    F4DXU

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Hello Tropique, GregNorg & all,
    Règle le niveau d'injection du géné au plus bas ainsi que le potar de volume de l'ampli, vérifie bien la résonance et il ne devrait pas y avoir de soucis. Ensuite seulement tu augmente progressivement le niveau en surveillant les différents paramètres comme la température, les odeurs et les excès de lumière comme les flash
    L'impédance de sortie d'un ampli est très basse (la HI FI et l'adaptation d'impédance n'ont jamais fait bon ménage) donc fait attention à l'augmentation de courant en cas de réglage un peu rapide, tu risque de claquer ton ampli par excès. Si je me souviens bien, le coefficient de température du cuivre, de la self, est positif donc il ne risque pas d'y avoir emballement du à la température.
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  14. #11
    maedupuis

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    En série une résistance a un circuit résonant série va élargire la bande de résonance ' laplatir .

    par contre une résistance en série sur un circuit résonnace parrallèle , va rendre le circuit résonant moin dépendent de la source de l'oscillation . et sera donc plus sélectif .

  15. #12
    F4DXU

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par maedupuis Voir le message
    En série une résistance a un circuit résonant série va élargire la bande de résonance ' laplatir .

    par contre une résistance en série sur un circuit résonnace parrallèle , va rendre le circuit résonant moin dépendent de la source de l'oscillation . et sera donc plus sélectif .
    Vrai, même si cela semble paradoxale, car plus la résistance série est grande et moins l'impédance du générateur va charger le circuit oscillant et de plus l'augmentation de résistance transforme progressivement le géné de tension en géné de courant et c'est bénéfique pour le fonctionnement d'un circuit résonnant parallèle. Par contre la puissance transmise est de plus en plus faible.
    On ne peut pas tout avoir
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

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  17. #13
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par F4DXU Voir le message
    Hello Tropique, GregNorg & all,
    Règle le niveau d'injection du géné au plus bas ainsi que le potar de volume de l'ampli, vérifie bien la résonance et il ne devrait pas y avoir de soucis. Ensuite seulement tu augmente progressivement le niveau en surveillant les différents paramètres comme la température, les odeurs et les excès de lumière comme les flash
    L'impédance de sortie d'un ampli est très basse (la HI FI et l'adaptation d'impédance n'ont jamais fait bon ménage) donc fait attention à l'augmentation de courant en cas de réglage un peu rapide, tu risque de claquer ton ampli par excès. Si je me souviens bien, le coefficient de température du cuivre, de la self, est positif donc il ne risque pas d'y avoir emballement du à la température.
    Bonsoir à tous et merci pour vos réponses,

    Résultat des courses:

    Que se soit en RLC série ou R série avec LC parallèle, le résultat n'est pas terrible. Même avec tous les réglages au plus bas (GBF et ampli), lorsque je regarde la tension aux bornes de ma résistance, je déclenche des étincelles à en faire fondre mes soudures. J'ai beau changer la résistance, rien n'y fait. Pourtant mon ampli marche!!!

    Je pense que je vais caractériser mon ampli afin de savoir combien il me sort mais je ne sais pas trop comment faire. Je n'ose pas le brancher directement sur mon oscillo, vu l'effet que j'obtiens sur une petite résistance. Quelqu'un pourrait il m'indiquer la recette à suivre?

    PS: Je ne comprends pas non plus pourquoi un ampli ne pourrait pas "résister au réactif"

    A plus,

    Grégory
    Grégory

  18. #14
    F4DXU

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    hello GregNorg and all,
    Comment fais-tu la mesure et avec quel type d'appareil?
    Attention tout de même, il y a du "jus", je croix que ton système fonctionne!
    Etant donné que la phase n'est pas nulle entre U et I (dans un système réactif) à puissance égale dans l'élément considéré tu est obligé d'augmenter énormément l'injection donc les potentiels grimpent vers vers des valeurs que ton PA ne suportera pas.
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  19. #15
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Salut F4DXU,

    J'utilise un oscilloscope numérique TekTronix, et une sonde que je branche sur ma résistance pour mesurer la tension (enfin je ne peux pas la brancher vu les étincelles que j'obtiens). Mais je n'ai encore rien fais fumer, c'est solides ces bébêtes.
    Comment savoir si mon système fonctionne sans être obligé de fabriquer quelque chose qui va mesurer le champ magnétique produit par la bobine?


    PS: Que veux dire PA?

    Grégory

  20. #16
    F4DXU

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par GregNorg Voir le message
    Salut F4DXU,

    J'utilise un oscilloscope numérique TekTronix, et une sonde que je branche sur ma résistance pour mesurer la tension (enfin je ne peux pas la brancher vu les étincelles que j'obtiens). Mais je n'ai encore rien fais fumer, c'est solides ces bébêtes.
    Comment savoir si mon système fonctionne sans être obligé de fabriquer quelque chose qui va mesurer le champ magnétique produit par la bobine?


    PS: Que veux dire PA?

    Grégory
    Re,
    Prend la configuration série, fais en sorte que la résistance soit référencée à la masse pour éviter les problèmes avec l'oscillo, car lui, sa masse est reliée à la terre (dans 99% des cas). Mesure la tension aux bornes de la résistance. Cela ne devrait plus créer d'étincelles. Règle au maximum d'amplitude (injection minimum) puisse que sur la résistance tu vas avoir l'image du courant dans le circuit série. Tu en profites aussi pour faire l'accord et ça doit rouler.
    PA est l'abréviation de Power Amplifier

    Bonne bidouille et garde la main gauche dans ta poche quand c'est sous tension C'est plus prudent.
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  21. #17
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Re,

    Encore merci de prendre le temps de répondre à des questions aussi basiques.

    J'en ai encore deux :
    -référencer ma résistance à la masse, soit, mais en configuration série, je sors de mon PA, je rentre dans ma bobine, puis dans mon condensateur, puis dans la résistance, et je reviens ensuite dans mon PA. Dois je donc rajouter un fil entre le PA et ma résistance et relier ce fil à une masse (comme sur le schéma si joint)? SI oui, question stupide, quelle masse (je ne suis pas trés à l'aise avec ces questions de masses)?
    -Régler au maximum d'amplitude, tu parles du PA, n'est ce pas? dans ce cas, comment se fait t'il qu'en réglant au maximum d'amplitude au bord d'une résistance, j'ai un courant minimum, si l'on s'en réfert à U=RI?

    Grégory
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  22. #18
    maedupuis

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    si c'est un circuit oscillant parrallèle , il isole la R .

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  24. #19
    F4DXU

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Re,
    La pièce n'est pas encore validée mais je te répond.
    Prend bien le RLC série.
    Si c'est un ampli (PA) audio il doit y avoir une borne rouge et une borne noire, la noir est la masse. Comme tu l'as dit, tu pars de la borne rouge, tu y connectes en série, LCR ou CLR tu sors de l'autre borne de la résistance et tu reviens à la borne noire (-) du PA. Cette borne noire (masse) sera ta référence de mesure.
    Quand je disais "régler au minimum" c'est l'injection dans la PA, c'est le niveau du géné BF et (ou) le volume. Ceci pour ne pas trop injecter trop de puissance dans le circuit RLC série. Une fois que ton accord est réalisé (maximum d'amplitude sur R) en réglant la fréquence du géné, tu peut monter progressivement le niveau du volume et(ou) le niveau de sortie du géné BF en surveillant ce qui se passe.
    Toujours "gaffe au jus"
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  25. #20
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par F4DXU Voir le message
    Re,
    La pièce n'est pas encore validée mais je te répond.
    Prend bien le RLC série.
    Si c'est un ampli (PA) audio il doit y avoir une borne rouge et une borne noire, la noir est la masse. Comme tu l'as dit, tu pars de la borne rouge, tu y connectes en série, LCR ou CLR tu sors de l'autre borne de la résistance et tu reviens à la borne noire (-) du PA. Cette borne noire (masse) sera ta référence de mesure.
    Quand je disais "régler au minimum" c'est l'injection dans la PA, c'est le niveau du géné BF et (ou) le volume. Ceci pour ne pas trop injecter trop de puissance dans le circuit RLC série. Une fois que ton accord est réalisé (maximum d'amplitude sur R) en réglant la fréquence du géné, tu peut monter progressivement le niveau du volume et(ou) le niveau de sortie du géné BF en surveillant ce qui se passe.
    Toujours "gaffe au jus"
    ok merci.

    Je ne crois pas qu'il y ait de bornes rouges ou noires, mais je vais vérifier ca tout à l'heure

  26. #21
    maedupuis

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    C'est quoi ce truc , vous ne savez pas s'il y a des bornes rouge et noir ?? . cela se vois .

  27. #22
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par GregNorg Voir le message
    ok merci.

    Je ne crois pas qu'il y ait de bornes rouges ou noires, mais je vais vérifier ca tout à l'heure
    Re,

    Donc pas de bornes rouges ou noires, mais une nette différence selon la facon dont je me branche sur les bornes de mon PA. Donc il y a apparement des bornes rouges et noires virtuelles . Le problème que j'ai eu est que je ne suis pas arrivé à trouver une résonnance bien nette. Lorsque je mesure avec le GBF et le PA, j'ai ma résonnance à w=1/(LC)^0.5=80 kHz, donc comme prévu, mais elle est trés mal définie. Lorsque je mesure avec le GBF seul, j'ai ma première résonnance à 80 kHz, bien distincte, et une seconde moins définies mais d'amplitude plus importante, se situant juste avant 2 GHz.

    Bref tout ca pour dire, que cette résonnance est difficile à trouver, mais je progresse, donc merci encore pour l'aide. Je vais essayer de descendre la valeur de ma résistance maintenant, j'ai vu que des ampli audio se branchaient sans problèmes sur des bobines dont la résistance est de 8 Ohms et j'en suis à 47 + la résistance de ma bobine, soit un peu plus de 50 Ohm.

    Grégory

  28. #23
    maedupuis

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    si vous avez un oscillo qui va jusqu'a 2 giga ???? .

    allors vous devriez trouver tout seul .

  29. #24
    GregNorg

    Re : Comment générer un champ magnétique d'amplitude maximale via une bobine magnétiq

    Citation Envoyé par maedupuis Voir le message
    si vous avez un oscillo qui va jusqu'a 2 giga ???? .

    allors vous devriez trouver tout seul .
    Salut,

    2 MHz pardon.

    Grégory

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