TIPE: générer un champ magnétique sinusoïdal

[scienc]

Bonjour,

Je suis en classe préparatoire et mon TIPE porte sur le séparateur de déchets magnétique à courants de Foucault. Ce dispositif consiste à séparer les matériaux ferromagnétiques du reste des déchets grâce aux courants de Foucault qui sont responsables de l'apparition d'une force de Laplace qui permet de dévier la trajectoire des matériaux conducteurs.
Pour mon expérience l'objectif était de comparer les distances de projection de matériaux conducteurs en faisant varier des paramètres (taille par exemple). J'ai déjà essayer en envoyant un courant dans une bobine grâce à une alim continue et en faisant chuter des bouts de métaux à coté de la bobine pour observer leur trajectoire, mais en prenant une masse de fer, elle s'aimante au lieu d'être repoussée. Le problème vient du fait que le champ n'est pas assez puissant. J'aimerais donc générer un champ sinusoidal mais je n'ai aucune idée de comment y parvenir et de quel montage réaliser.
Donc voila si vous pourriez m'aider sur quel montage faire pour générer un champ magnétique oscillant, ça m'aiderait beaucoup.

Merci.
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[antek]

Si tu veux éviter la conception d'un oscillateur et tout le reste, une solution simple consiste à utiliser un ampli hi-fi (ou même lo-fi) du commerce. Le générateur sinusoïdal d'entrée se trouve facilement sur le net, ou dans une carte son.
PC -> préampli/ampli -> bobine

Au fait, quelles fréquences ?

[f6bes]

Bonjour,

Je suis en classe préparatoire et mon TIPE porte sur le séparateur de déchets magnétique à courants de Foucault. Ce dispositif consiste à séparer les matériaux ferromagnétiques du reste des déchets grâce aux courants de Foucault qui sont responsables de l'apparition d'une force de Laplace qui permet de dévier la trajectoire des matériaux conducteurs.
Pour mon expérience l'objectif était de comparer les distances de projection de matériaux conducteurs en faisant varier des paramètres (taille par exemple). J'ai déjà essayer en envoyant un courant dans une bobine grâce à une alim continue et en faisant chuter des bouts de métaux à coté de la bobine pour observer leur trajectoire, mais en prenant une masse de fer, elle s'aimante au lieu d'être repoussée. Le problème vient du fait que le champ n'est pas assez puissant. J'aimerais donc générer un champ sinusoidal mais je n'ai aucune idée de comment y parvenir et de quel montage réaliser.
Donc voila si vous pourriez m'aider sur quel montage faire pour générer un champ magnétique oscillant, ça m'aiderait beaucoup.

Merci.

Bsr à toi, C'est sur qu'un métal FERREUX risque d'etre attirer par un champ magnétique.
Un séparateur à courant de foucault est conçu pour trier les métaux NON Ferreux vis à vis des autres déchets , bois, verre, plastique...
Un peu de lecture:https://www.google.com/url?sa=t&rct=...qTLxCagn5h1yTa
Bonne soirée

[scienc]

Effectivement, merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[scienc]

Je ne sais pas trop quel ordre de fréquences suffira pour permettre d'observer la force de Laplace. Dans le montage précédent j'avais envoyé un courant de 1.5A ce qui me donnait un champ constant de 4mT et je ne voyais donc aucun effet.
Et si je veux passer par la conception d'un oscillateur pourriez vous me dire quel serait le montage à effectuer ? Car j'ai regardé les prix d'un amplificateur hi fi et c'est très cher donc je me demandais si c'était possible avec du matériel de labo que l'on peut trouver en lycée (résistances etc.)

Merci de votre réponse.

[antek]

Il existe des préamplis/amplis vendus sans l'habillage ni l'étiquette.
Les réaliser toi-même va t'éloigner du sujet.

[gienas]

Bonjour scienc et tout le groupe

Je ne sais pas trop quel ordre de fréquences suffira pour permettre d'observer la force de Laplace …

Plus she lis tes messages et plus je pense que tu fais fausse route.

D’abord, je ne comprends pas bien (en fait pas du tout) quel est le but (final) de ton expérience. Trier des déchets est vague et ne renseigne en rien sur la façon de procéder. Il y a eu (il y a peu), une demande du même style qui s’est éteinte.

Ensuite, la force à laquelle tu fais allusion ne se développe qu’en présence d’un champ magnétique fixe (un aimant) et d’un conducteur parcouru par un courant.

Je comprends que n’est ton déchet (conducteur) qui devra être parcouru par le courant.

Je te laisse réfléchir au scénario.

[scienc]

En fait j'aimerais mesurer la distance de projection des déchets qui réagissent (déchets inertes type carton, plastique et métaux conducteurs et peu aimantables type aluminium, cuivre) en faisant varier la taille des déchets par exemple.
J'aurais aimé reproduire le modèle tapis roulant + roue polaire mais c'est trop compliqué du coup j'ai modélisé le champ par une bobine et en lâchant les déchets à coté il est censé y avoir création de courants de Foucault mais impossible d'observer l'effet de projection.

[Antoane]

Bonjour,

Je vois deux manières simples de créer un tel champ, à choisir en fonction de la fréqence et du courant demandé :
- utilisation d'un ampli audio connecté à un GBF (idée de Antek). On trouve de tels amplis pour pas trop cher sur leboncoin et Cie.
- intégration de la bobine dans un circuit résonnant et connection à une source de tension carrée. Il y a là deux sous-méthodes :

* utilisation d'un signal d'horloge extrne, amplifé par un (demi-) pont en H
* insertion dans un oscillateur

La dernière solution demande plus de travail, mais permet d'obtenir des courants, ie. des champs, bien plus élevés (et très sinus).
Tu peux regarder du côté des circuits de chauffe par induction, ou https://forums.futura-sciences.com/p...ess-power.html, qui donne un excellent cours, bien qu'un peu difficile à suivre et réaliser.

Ensuite, la force à laquelle tu fais allusion ne se développe qu’en présence d’un champ magnétique fixe (un aimant) et d’un conducteur parcouru par un courant.

Je comprends que n’est ton déchet (conducteur) qui devra être parcouru par le courant.

https://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A...ts_de_Foucault

[FC05]

Ca fonctionne en 50 Hz et c'est réalisable avec du matos de lycée :

https://applilocale.ac-besancon.fr/g...levitation.htm

Une "vieille" vidéo YT :

https://www.youtube.com/watch?v=NhwIUT6PYfo

[f6bes]

Je ne sais pas trop quel ordre de fréquences suffira pour permettre d'observer la force de Laplace. Dans le montage précédent j'avais envoyé un courant de 1.5A ce qui me donnait un champ constant de 4mT et je ne voyais donc aucun effet.
Et si je veux passer par la conception d'un oscillateur pourriez vous me dire quel serait le montage à effectuer ? Car j'ai regardé les prix d'un amplificateur hi fi et c'est très cher donc je me demandais si c'était possible avec du matériel de labo que l'on peut trouver en lycée (résistances etc.)

Merci de votre réponse.

Remoi, Avant de parler de quoi que ce soit, faudrait déjà connaitre la TAILLE de tes déchets sur lesquels tu fais tes essais.
Je suppose que les dits déchets passent d'ABORD dans un broyeur afin d'avoir une taille à peu prés homogéne.
c'est ensuite que la " machine à trier" intervient.
J'ai l'impression que tu "expérimentes " sur un coin de table dans la cuisine.Ca va pas etre facile de mettre en oeuvre
la démonstration.
Bonne journée

[scienc]

Je vois je vais tenter ça merci beaucoup.

[scienc]

Alors pour ce qui est de la taille j’ai découpé des carrés de 1.5 cm de côté sur des plaques d’aluminium, de cuivre et de fer.