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Solenoïde



  1. #1
    invite21348749873
    Invité

    Solenoïde


    ------

    Bonjour à tous
    Voici ma question: On prend un solenoide assez grand pour que H soit uniforme au milieu.
    On introduit un barreau d'acier de meme longueur dans le solenoide.
    La plupart des lignes de champ s'engouffrent dans le barreau.
    L'espace entre le solenoïde et le barreau d'acier est il modifié du point de vue magnétique?

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    invite21348749873
    Invité

    Re : Solenoïde

    Bonjour à tous
    Je me permets de reposer ma question.

  4. #3
    curieuxdenature

    Re : Solenoïde

    J'avais un doute et je n'ai pas répondu.
    Bon, alors, je pense que l'espace n'est pas changé entre la bobine et le métal.
    Je pense ça parce que le champ magnétique n'est pas seulement créé par la bobine mais aussi par la nature du matériau.
    A l'intérieur du barreau on aura B = µ n I
    et dans l'air entre le barreau et au milieu de la self B = µo n I
    ce n'est vrai que pour une bobine longue.
    Aux extrémités du barreau il y a des lignes de fuites qui changent la donne.
    L'electronique, c'est fantastique.

  5. #4
    Tropique

    Re : Solenoïde

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    J'avais un doute et je n'ai pas répondu.
    Bon, alors, je pense que l'espace n'est pas changé entre la bobine et le métal.
    Je pense ça parce que le champ magnétique n'est pas seulement créé par la bobine mais aussi par la nature du matériau.
    A l'intérieur du barreau on aura B = µ n I
    et dans l'air entre le barreau et au milieu de la self B = µo n I
    ce n'est vrai que pour une bobine longue.
    Aux extrémités du barreau il y a des lignes de fuites qui changent la donne.
    J'ai l'impression que c'est le contraire: si on voit le problème en terme de force magnétomotrice ça me parait plus clair.
    Quant on va insérer le barreau, le flux global va augmenter puisque la reluctance du circuit diminue avec une force magnétomotrice inchangée; cependant, à l'intérieur du solénoide, ce flux va se diviser entre le barreau, dont la réluctance est faible, et l'espace alentour, dont la réluctance est plus élevée. Le barreau va donc prendre l'essentiel du flux, au détriment de l'espace qui est autour. Compte tenu des ordres de grandeur en jeu, c'est cet effet qui sera déterminant: l'augmentation du flux sera peut-être d'un facteur 2, alors que le rapport entre les perméabilités du fer et du vide sera de plusieurs centaines.
    A+
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    curieuxdenature

    Re : Solenoïde

    Vu de cette façon, ça parait correct. Il faudrait pouvoir mesurer le champ avec exactitude.
    J'ai tout de même un doute, j'imagines une expérience de pensée avec un tore inserré dans une bobine de diamètre double, je ne vois pas trop pour quelle raison le champ à côté du tore, entre sa structure et la bobine, devrait être different de µo*N*I. Ce qui se passe dans le tore est une augmentation selon µ, on est d'accord, mais en dehors ?
    (je réfléchis à ça comme pour un changement d'indice de réfraction en passant d'un matériau à un autre, de l'eau à l'air par exemple, l'indice de l'air s'en fiche que l'eau soit là ou pas...)
    L'electronique, c'est fantastique.

  8. #6
    invite21348749873
    Invité

    Re : Solenoïde

    Bonjour
    A la limite ,si la perméabilité du barreau était infinie, le champ magnétique entre le solénoïde et le barreau ne serait-il pas nul?

  9. Publicité
  10. #7
    Tropique

    Re : Solenoïde

    Citation Envoyé par curieuxdenature Voir le message
    Vu de cette façon, ça parait correct. Il faudrait pouvoir mesurer le champ avec exactitude.
    J'ai tout de même un doute, j'imagines une expérience de pensée avec un tore inserré dans une bobine de diamètre double, je ne vois pas trop pour quelle raison le champ à côté du tore, entre sa structure et la bobine, devrait être different de µo*N*I. Ce qui se passe dans le tore est une augmentation selon µ, on est d'accord, mais en dehors ?
    (je réfléchis à ça comme pour un changement d'indice de réfraction en passant d'un matériau à un autre, de l'eau à l'air par exemple, l'indice de l'air s'en fiche que l'eau soit là ou pas...)
    Tant qu'on y est, plaçons-nous dans l'hypothèse d'Arcole: µ infini.
    Si on examine le champ à la surface du tore, il est clair qu'il doit valoir 0; ce qui n'implique pas nécéssairement qu'il soit également 0 près du bobinage, mais s'il est non nul, il faudra qu 'il y ait un gradient radial, ce que les symétries du problème me paraissent exclure à priori.
    J'ai toujours la possibilité de faire des mesures réelles pour lever le doute, mais je souhaiterais d'abord avoir des certitudes théoriques: pour un énoncé aussi simple, ce serait quand même un peu humiliant de devoir recourir à des mesures réelles.... (mais je les ferai si nécéssaire).
    A+
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  11. #8
    Sigmar

    Re : Solenoïde

    A priori effectivement, le champ serait nul dans l'air entre le solenoïde et la bobine. A noter que ce raisonnement n'est vrai que pour un solénoïde infini : la conservation du flux de B à travers une surface fermée fait que la décroissance de B en axial (dans le cas d'une bobine finie) génère un champ radial dit de fuite (si ça peut répondre à ta question sur le flux de fuite Tropique).
    Dans le cas d'un solénoïde infini donc, la "réfraction magnétique" (j'adore cette image) ferait que les lignes de champs sont parfaitement parallèles à l'axe et donc pas de champ radial non plus, le champ est nul dans l'air.
    Ce raisonnement me parait bon, mais j'ai quand même un soucis si on considère par exemple un espace d'air plus grand entre la bobine et le noyau, par exemple un noyau de rayon Rbobine/2... là ça paraitrait bizarre de rien à voir dans l'air comme champ... enfin je pose la question...
    "I have to understand the world, you see." (Richard P. Feynman)

  12. #9
    hubhub

    Re : Solenoïde

    salut

    le solénoïde crée un champ H dit d'excitation magnétique et le barreau situé à l'intérieur réagit par le création d'un champ induit B=µH.
    En un point situé entre le solénoïde et notre barreau, le champ magnétique est la combinaison du champ H et du champ induit B. Donc si µ>>1 on a B>>H .
    Il y a eu modification du champ magnétique entre le barreau et le solénoïde après introduction du barreau.

  13. #10
    curieuxdenature

    Re : Solenoïde

    Je pense que c'est la bonne réponse finalement, après l'introduction du barreau, l'air "voit" l'équivalent d'une modification de la section physique de la bobine.
    Un capteur minuscule placé entre le barreau et la bobine devrait mesurer une différence avant-après.
    Pas évident d'en être convaincu sans le mesurer toutefois. (je sais, je pinaille, mais bon on est parfois tellement persuadé avec des choses fausses. )
    L'electronique, c'est fantastique.

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