Globe en lévitation

[invitea76c2cfb]

Bonjour,
Je ne sais pas si vous connaissez ces globes terrestres ca se vend dans certains magasins. (branché sur le secteur, le globe terrestre se trouve dans un champ magnétique qui lui permet de rester en suspension).
Je serais assez curieux de savoir comment cela fonctionne...
J'ai cru comprendre que cela pouvait se faire avec un électro-aimant qui parcouru par un courant crée des forces de Laplace...(on se retrouve avec un aimant qui attire de manière constante le globe et cette force variable qui cherche à l'éloigner) Est-ce bien la force de Laplace qui intervient ou un aimant pôle nord ou sud variable ?
De plus il reste un problème de taille. Le microcontrôleur qui régule ce champ doit connaître à chaque instant la position spatiale du globe pour pouvoir faire les ajustements qu'il faut. Comment cela peut être concu (montage élec...??)
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[cedbont]

Bonjour,
oui il s'agit bien des forces de Laplace.
Pour ce qui est du microcontrôleur : il n'y en a pas besoin.
Si la sphère s'éloigne des spires créant le champ magnétique, la force de Laplace diminue et la sphère tombe sous l'effet du poids. D'où une augmentation de la force de Laplace puisque la distance sphère-spires diminue.

[invitea76c2cfb]

Je parlais d'un microcontrôleur parce que c'est ce qu'il y a marqué dans le petit guide (guide plus commercial que scientifique ) qui est donné avec. Soit disant il y aurait 12000 points de calcul par seconde pour ajuster la position de la sphère.
Sinon le système est inversé l'aimant qui retient la sphère est situé en haut. Il y a un aimant également en bas mais il ne sert juste à retenir la sphère en cas de coupure de courant pour pas qu'elle ne tombe car le poids de la sphère est principalement situé au sommet (masse du gros aimant qui intérargie avec le sytème d'electro-aimant)

[cedbont]

Ah oui, dans ce cas il est nécessaire puisque si la sphère bouge vers le bas, la force de Laplace diminue et donc la sphère tombe encore plus facilement. Le microcontrôleur devient nécessaire pour asservir en position la sphère. Il est peut-être contrôlé grâce à un capteur capacitif.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Salut,
On peut démontrer que dans un champ magnétique statique, il n'y a pas de position d'équilibre stable. Pour obtenir la lévitation, il faut donc nécessairement un asservissement.

Mais effectivement, je me demande comment ils mesurent la position.

[invitea76c2cfb]

Hmm je posais toutes ces questions car je voulais essayer de reproduire le phénomène de manière moins ambitieuse sur un plan incliné en utilisant par exemple un oscillateur à relaxation puisqu'on peut jouer sur le rapport cyclique mais ça n'a pas l'air d'être si évident à mettre en place... Mon prof est resté aussi dubatif sur le sujet, m'a conseillé plusieurs bouquins mais je n'ai en vain rien trouvé de très concluant.
En tout cas merci!!, je vais peut-être essayer de creuser sur le nombre de spires.

[invité576543]

Bonsoir,

On peut démontrer que dans un champ magnétique statique, il n'y a pas de position d'équilibre stable.

Il me semble que dans le cas dont on parle, le champ n'est pas statique.

Et il existe une possibilité d'équilibre stable dans un champ statique, si l'objet en lévitation tourne suffisamment vite...

Cordialement,

[invite88ef51f0]

Il me semble que dans le cas dont on parle, le champ n'est pas statique.

Oui, le champ doit obligatoirement varier si on veut obtenir un équilibre stable... C'est pour cela qu'ils sont obligés de mettre tout un système d'asservissement avec un microcontrôleur.