Bobines de Helmholtz

[invitebc51f8ce]

Bonjour à tous,

Dans le cadre d'un projet, nous avons une bobine suspendue horizontalement à 130mm du sol. Elle est traversée par une tension carrée de +-60v à 1KHz avec une inductance propre de 15mH.

Nous avons une deuxième bobine, que l'on doit placer en dessous pour charger des super-capacités. Le problème et que j'ignore totalement la manière de calculer les tensions et courant qui traverseront la deuxième bobine. Les Bobines de Helmholtz montre clairement la situation, mais les théories que j'ai pu lire ne parle que de magnétisme.. et à aucun moment du nombre de spire ou du courant qui traverse.

Je vous remercie d'avance pour votre aide
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[inviteede7e2b6]

c'est un calcul à coucher dehors !!

il faut déjà coter ton projet pour avancer , y a t'il un circuit magnétique , etc...

mais un couplage tel que décrit va avoir un rendement calamiteux !
Les "Bobines de Helmholtz" ne sont pas prévu pour cette application.

pourquoi ne pas utiliser un simple transformateur + redresseur ?

et , question redondante : but de ta manip ?

[invitebc51f8ce]

Car c'est un projet dans notre école, nous n'avons pas d'autre choix que de se charger sous une bobine de 225 spires de cuivre (1mm) avec une autre bobine que nous devons dimensionner.
L'objectif est d'avoir 15V et moins de 1A sur le secondaire

[inviteede7e2b6]

MAIS QU'EST-CE QUE C'EST QUE CE TRUC ???

les "bobines de helmholtz" on été inventées pour fabriquer un champ magnétique uniforme , ou pour de débarrasser du champ terrestre (souvenirs de prépa )

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bobines_d%27Helmholtz

C'EST TOUT

et JAMAIS pour faire un transformateur.....

qui vous a demandé ça ? dans quelle école ? à quel niveau ?

Ce sont vos profs qui fument la moquette? ou vous qui n'avez rien pigé au devoir??

ça devient impressionnant le nombre de questions aberrantes qu'on croise en ce moment , ou alors je vieillis....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebc51f8ce]

Attention, j'ai cité les bobines de Helmholtz pour que vous ayez une vision de la situation. Le but est de chargé nos capacités par "couplage magnétique". J'avoue avoir pas trop compris le fonctionnement, mais sa reste un projet de semestre infligé à toute notre filière.

Pour le niveau je suis 1ère dans une école d'ingénieur Suisse. Et le projet est réalisable, puisque nous avons eu une démonstration d'un prototype parfaitement fonctionnel. Le but est de faire avancer un petit train, qui se chargera via des bornes magnétiques.

[inviteede7e2b6]

Attention, j'ai cité les bobines de Helmholtz pour que vous ayez une vision de la situation..

en ce qui me concerne ça a plutôt brouillé le message !

les "Bobines de H" sont un instrument physique PRÉCIS, et pas un "machin à charger le accus"

puisque tu es en école d'ingés , tu devrais apprendre à soigner ton rédactionnel ... sinon je te prédis de graves déconvenues dans ta carrière !

bref , tu réinventes le transfo à secondaire amovible, il te suffit de démonter une brosse à dents électrique rechargeable pour piger le truc !


sur ce , apéro time....

[invitebc51f8ce]

Bah c'est un peu dur à expliquer en fait ... en cherchant les bobines de Helmholtz on peut voire clairement comment les bobines sont disposées pour le rechargement. Le distance entre les 2 n'est pas définie, c'est à nous d'en choisir une.

Mais comme tu dis c'est un transfo. Avec le primaire et secondaire séparés par de l'air. Ma question est donc : Comment calculer la tension et le courant obtenu dans le secondaire dans cette configuration. A savoir que les 2 ne se toucheront jamais.

Merci déjà pour votre aide.

[inviteede7e2b6]

Mais comme tu dis c'est un transfo. Avec le primaire et secondaire séparés par de l'air. Ma question est donc : Comment calculer la tension et le courant obtenu dans le secondaire dans cette configuration. A savoir que les 2 ne se toucheront jamais.

Merci déjà pour votre aide.

tu peux "tenter" de calculer , en appliquant les lois du magnétisme : voir tes cours...
il de faut calculer le coefficient de couplage des deux bobines , et tenant compte des fuites magnétiques, tout ceci est possble.

toutefois je ne te cache pas la difficulté de la chose.

alors qu'un dégrossissage par l'expérimentation vous permettra d'avancer de manière plus efficace.

[invite52e0b0a8]

Personnellement, je placerai une bobine avec un noyau en ferrite dans le train et une autre bobine également avec un noyau en ferrite dans la borne de recharge. L'idée est ensuite d'arrêter le train pour le recharger. Pour cela, il faudrait aligner l'axe des deux bobines pour obtenir le meilleur couplage possible.

Pour les calculs, ça devient légèrement plus compliqué vu que c'est dépendant du couplage des bobines, du nombres de spires, du courant traversant le primaire, des propriétés magnétiques du noyau,... (Et je crois qu'en première année d'école d'ingénieur vous n'avez pas encore eu beaucoup de cours de physique à propos des champs magnétiques, non ?).

Par contre, il serait peut être utile que tu décrives plus précisément dans quelles conditions se passe le transfert d'énergie. Est-ce que le train doit se recharger sans avoir besoin de s'arrêter ? Quelle est sa consommation électrique ? En combien de temps doit-il se recharger ? Difficile de t'aider sans avoir plus de détails.

PS: Dans quelle école d'ingénieur étudies-tu ?

[invitebc51f8ce]

L'expérimentation n'est pas possible pour le moment, il nous faut attendre encore 1 mois. Mais comme la bobine secondaire n'est pas construite (et que nous avons un budget limité) il serait mieux d'avoir une idée du nombre de spires nécessaire. Pour ce qui est des lois du magnétisme, on s'en est douté mais peut être existe il une formule déjà toute prête

[f6bes]

....avoir une idée du nombre de spires nécessaire.....

Bjr à toi,
Le nombre de spires (tour/volts) dépends en partie de la CONFIGURATION physique des bobines l'UNE par RAPPORT à l'AUTRE.
Donc ...........!
Il existe bien des formules qu'en le tout est bien "imbriqué",mais là ???
A+

[inviteede7e2b6]

on s'en est douté mais peut être existe il une formule déjà toute prête

ben voyons....

si la physique et l'art de l'ingénieur s'arrêtaient à des "formules toutes prêtes" nous serions encore au moyen âge...

une bonne lecture de début :

http://www.techno-science.net/?ongle...efinition=3145

[Tropique]

Le problème a été étudié par F. Grover, qui a pondu un certain nombre d'ouvrages sur ces questions. Le dernier en date est celui-ci, il devrait y avoir les formules que tu recherches:
http://books.google.be/books?id=K3KH...nce%22&f=false

[inviteede7e2b6]

ça me rappelle des souvenirs de bancs d'école cet auteur...

c'doit pas être un perdreau de l'année.... ce qui , en magnétisme, n'a pas d'importance

[invitea5e3e6e1]

Bonjour
Bizarre cette affaire, elle me rappelle la transmission sans fil de l'énergie électrique préconisée par Tesla.
Selon mes vieux souvenirs de fac , je pense qu'il faut analyser :
1/ le champ magnétique fourni par la bobine primaire (y a des formules sympa pour ça, en Tesla... ou Siemens)
2/ prévoir que le champ s'affaiblit au carré (au cube ??) de la distance (vérifier suis pas sûr) donc le rendement de même.
3/ le ratio spire primaire/spire secondaire comme pour un transfo.
4/ peut être une résonance ??? (toujours Tesla)
5/ dans tous les cas prévoir de l'aspirine (même suisse) pour les calcul....

[invitebc51f8ce]

ben voyons....

si la physique et l'art de l'ingénieur s'arrêtaient à des "formules toutes prêtes" nous serions encore au moyen âge...

Bah écoute, pour un transfo normal il y en a des toutes jolies toutes prêtes sans avoir besoin de passer par des calculs de magnétisme, sa aide à gagner du temps. Peut être que la méthode de recharge par couplage magnétique est monnaie courante dans certains domaines (après je demande c'est tout).

Mais je pense que le plus simple sera effectivement de tester tout sa dés que nous en aurons l'occasion. Après discussion avec un de nos professeur, il m'a également affirmé que les calculs étaient un peu trop compliqués et surtout inutiles dans ce cas précis.
Le mieux est de faire une bobine selon les formules pour un transformateur classique, et de voir lors de l'expérimentation le résultat obtenu.

Dans tous les cas nous avons une marge de 13V sur le secondaire. On visera 20V et avec les pertes, on descendra un peu je pense et on tombera pil-poil.

En tout cas merci pour votre aide

[inviteede7e2b6]

Après discussion avec un de nos professeur, il m'a également affirmé que les calculs étaient un peu trop compliqués et surtout inutiles dans ce cas précis.

merci à ce prof d'être en accord avec moi