Force d'attraction entre deux aimants

[invitee3b68d7b]

Bonjour à tous. Je suis un bricoleur qui voudrait savoir comment calculer la force d'attraction en Newton entre deux aimants (environ 5 cm de long) et séparés par quelques centimètres.

Merci d'avance!
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[pmdec]

Bonsoir,

Calcul quasi impossible ou entâché d'une telle erreur qu'il ne sert à rien !

Mais il y a une solution très facile pour mesurer la force. Il suffit de poser un des deux aimants sur le plateau d'une balance (avec un bloc de polystyrène ou autre plastique léger entre l'aimant et la balance) et une règle ou une échelle quelconque graduée verticale contre l'aimant. Tu lis le "poids" en kilos. Puis tu approche l'autre aimant au-dessus et à la verticale le long de la règle, et pour chaque distance, tu lis le "poids" indiqué par la balance : par différence, tu as la force en multipliant la différence par g (10 devrait convenir !). Tu peux même tracer une courbe force = f(distance) que tu pourras, avec prudence, extrapoler ...
Pour connaître la force d'arrachement, tu poses un truc assez lourd sur un plateau et tu fais un tour de scotch autour du truc et de l'aimant. Tu poses l'autre dessus et tu tires doucement pour lire le poids juste avant l'arrachement. La courbe extrapolée devrait passer par cette dernière valeur pour d=0.

Voili, voilou,
Cordialement,
PM

[inviteaa85155c]

Je ne comprends pas pourquoi les aimants s'attirent

On peut modéliser les 2 aimants par deux boucles de courant : boucles parallèles, avec le courant tournant dans le même sens, comme ca les "aimants" devraient s'attirer.
La force exercée par le champ magnétique d'une boucle sur un électron de l'autre boucle est radiale, donc je ne vois pas pourquoi les boucles s'attirent !

Quelqu'un peut-il m'éclairer ?

[invitee3b68d7b]

Merci! Tous ce qu'il me faut, c'est de trouver une bonne balance!

Par contre, je me demande pourquoi un calcul serait entaché d'erreurs. Supposons que je connais le type d'alliage utilisé pour l'aimant, quelles seraient les autres variables à considérer?

[A voir en vidéo sur Futura]

[YBaCuO]

Je ne comprends pas pourquoi les aimants s'attirent

On peut modéliser les 2 aimants par deux boucles de courant : boucles parallèles, avec le courant tournant dans le même sens, comme ca les "aimants" devraient s'attirer.
La force exercée par le champ magnétique d'une boucle sur un électron de l'autre boucle est radiale, donc je ne vois pas pourquoi les boucles s'attirent !

Quelqu'un peut-il m'éclairer ?

Bonjour,

Une force apparait parceque le champ magnétique n'est pas homogène.
http://forums.futura-sciences.com/post1380478-7.html

[inviteaa85155c]

Une force apparait parceque le champ magnétique n'est pas homogène.

Ah oui effectivement, il diverge, donc une composante longitudinale apparaît, d'autant plus grande que les boucles de courant sont proches (et d'ailleurs l'intensité du champ augmente elle aussi en même temps)

Merci

[invite6f9255d2]

Bonjour,

Est-il possible de regénérer le lien (qui ne renvoie à rien) car je me pose exactement la même question ?

Effectivement, si on dispose les 2 bobines sur le même axe, les lignes de champ sont d'autant plus parallèles à l'axe de la bobine que les bobines sont proches.
Si j'applique l'énoncé de la force de Laplace, avec un champ B axial et un courant parcourant une spire, je devrais avoir une force dirigée du centre de la bobine vers l'extérieur.
Ça ne colle pas avec le fait d'avoir une attraction (ou répulsion en fonction du sens des courants) entre les 2 bobines.

[YBaCuO]

Bonsoir,

Le lien mis à jour :
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post1380478

[invite6f9255d2]

Merci beaucoup pour le lien.

Toutefois, ça ne répond toujours pas à ma question :-s

J'ai fait un petit schéma explicatif. Sur mon schéma, on voit que quand les 2 bobines sont proches, les lignes de champs sont quasi-parallèles au niveau de la jonction. Cela devrait donner (d'après l'énoncé de la force de laplace) une force dirigée du centre de la bobine vers le pourtour et non pas une force d'attraction comme ça devrait être le cas. Où est mon erreur ?

[f6bes]

Merci beaucoup pour le lien.

Toutefois, ça ne répond toujours pas à ma question :-s

J'ai fait un petit schéma explicatif. Sur mon schéma, on voit que quand les 2 bobines sont proches, les lignes de champs sont quasi-parallèles au niveau de la jonction. Cela devrait donner (d'après l'énoncé de la force de laplace) une force dirigée du centre de la bobine vers le pourtour et non pas une force d'attraction comme ça devrait être le cas. Où est mon erreur ?

Pièce jointe 205869

Bjr à toi,
Que tu ais UNE ou DEUX bobines cela ne change rien à la chose. Tout autant que les champs ne soient pas
en OPPOSITION.
Le champ produit est une chose (il se referme par l'extérieur).
La force c'est autre chose, c'est pas le champ.
Sur un objet non ferreux il n'y aura PAS de force et pourtant le CHAMP lui existe bel et bien.
A+

[invite6f9255d2]

Je ne suis pas sûr de bien comprendre ta réponse.

Sur un objet non ferreux, il peut y avoir une force de Laplace.
La condition pour avoir une force de Laplace est d'avoir un courant et un champ B qui ne soit pas nulles ou colinéaires.

La présence de matériau ferromagnétique permet juste d'avoir un champ B plus important.

[YBaCuO]

Où est mon erreur ?

Bonjour,
Une force s'applique sur un point matériel, je ne vois pas ce que F vient faire telle que représentée.

Rajoute quelques lignes de champs supplémentaires, celles qui traversent les enroulements, et regarde les forces de Laplace au niveau des conducteurs.
Pour que cela soit encore plus évident, en partant du principe que la résultante des forces de Laplace d'une bobine sur elle-même est nulle, tu peux étudier le problème en ne dessinant que le champ B généré par la bobine 1 et en regardant les forces de Laplace appliquées sur la bobine 2.

[invite6f9255d2]

J'ai effectivement mal positionné mon vecteur force. Il aurait du être positionné sur l'enroulement.

Je comprends ce que tu veux dire YBaCuO. Je pense que le schéma ci-dessous résume ce que tu viens de dire :
self2.jpg

Le Vecteur champ B comporte une composante axiale (qui va créer la force dont je parlais précédemment : dirigé du centre de la bobine vers l'exterieur) ainsi qu'une composante longitudinale qui va rapprocher les 2 bobines.

Mon incompréhension venait du fait que les lignes de champs sont souvent représentées de la façon suivante :
self3.jpg

On a l'impression qu'au niveau des enroulements le champ est toujours axial.

[YBaCuO]

Oui, le schéma illustre bien ce que je veux dire.

[invite6f9255d2]

Merci beaucoup pour l'aide.