Champ magnétique dans le métro

[louloute/Qc]

Champ magnétique dans le métro

Bien l’bonjour à vous tous,

Pour essayer de comprendre le chemin compliqué à la station Snowdon (Montréal) je me suis promené sur la ligne bleue équipé d’une boussole.

À ma grande surprise, j’ai observé qu’il y avait un champ magnétique qui faussait ma boussole à l’intérieur d’une voiture; une fois sur le quai, la terre reprenait ses droits et me redonnait une direction honnête.

J’ai posé la question à deux ingénieurs d’Alstom qui se perdent en conjecture (cage de Faraday, circuits électriques, magnétisation du châssis…

Quelqu’un a-t-il une meilleure explication; je vais de mon côté poursuivre mes recherches en accompagnant une rame en bout de ligne, où elle est à l’arrêt quelques minutes.
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[pephy]

bonjour,
vu la quantité de métal dans une voiture la boussole indique n'importe quoi, qu'elle roule ou non

[invite61c21e86]

un champ electrique qui varie (dans un fil) cree un champ magnetique.

on en fait des electro-aimants par exemple.

ca ne me choque pas.

a +

[invite61c21e86]

pas d'accord avec pephy.

prends un aimant et approche le de couteaux ou de petites cuillieres, tu te rentras compte que les aciers n'ont pas tous la memes reponses a une sollicitation magnetique.

a +

[A voir en vidéo sur Futura]

[archeos]

Hello!
Exemple typique dans les 4x4 où les propriétaires accrochent sur le pare-brise des boussoles bon marchés : le Nord est toujours en direction du moteur!

[Tropique]

Si l'alimentation se fait en (relativement) basse tension continue, comme c'est généralement le cas avec un troisième rail, c'est tout à fait normal: il y a des courants de centaines d'ampères qui se baladent avec forcément des chemins d'aller et retour très différents, d'où une surface embrassée importante, et des champs magnétiques puissants, pendant le fonctionnement, mais aussi après, à cause de la rémanence des nombreux matériaux ferreux du wagon.

[LPFR]

Bonjour.
Je ne connais pas la technologie de ce métro. À Paris le métro fonctionne avec du courant continu et il me semble logique que le courant dans les rails crée un champ qui perturbe la boussole. En plus, évidemment, des perturbations crées par les masses en acier des wagons.

Mais les masses en acier ne suffissent pas pour expliquer des perturbations importantes. Les bateaux en acier utilisent des boussoles et elles fonctionnent bien, à condition de rajouter quelques masses en fer aux bons endroits près de la boussole pour compenser les perturbations.
Je vote pour le courant des rails.
Au revoir.

[invite61c21e86]

L'acier ne genere pas de champ magnetique!! sauf si tu fais passer un courant electrique oscillant dans tes wagons (ce qui ne doit pas etre le cas)

au mieux l'acier martensitique et attire par un aimant. ce qui n'est pas le cas de l'austenitique.

ne confondez pas tout.

a +

[Tropique]

L'acier fait deux choses: il perturbe la répartition des lignes de champ terrestres lorsqu'il n'est pas aimanté, et il garde une aimantation rémanente s'il est soumis à un champ continu suffisant. Si le champ était oscillant, il se démagnétiserait (c'est le principe des démagnétiseurs).

[invite61c21e86]

il existe plusieurs formes cristallographiques differentes pour l'acier (austenite, ferrite, martensite, bainite)

chacune a une propriete magnetique differente (amagnetique, paramagnetique, anti-ferro-magnetique et la bainite je sais plus)

donc merci de preciser quand vous parlez d'acier.

de plus les aciers amagnetiques ne s'aimantent pas, et pour les para et anti-ferro, la remanensce est localisee au grains (ca d sur aas microns) et globalement le champ est nul.

bien a vous.

[louloute/Qc]

Il semble que plein de monde se perde en conjecture ± oiseuses.

Si les rails sont bien ferreux, ils sont loin et sur le quai, métro parti, la boussole dit vrai. Donc il me semble le problème est dans le train.

Si à vitesse constante la boussole reste fausse, il faut bien chercher une aimantation permanente qui n’a pas de rapport avec l’accélération. Naturellement, on peut difficilement conclure di cas du freinage, comme dans un avion, on ne peut de fier au compas (magnétique) lors du changement de pente.

Accessoirement quelqu'un pourrait faire la mesure avec son métro favorit?

[Tropique]

Si tu veux connaitre le fin mot de l'histoire, il faut utiliser un magnètomètre, de préférence XYZ. Une boussole est vraiment trop rudimentaire.

Si c'est lié à la présence du métro, c'est peut-être du à l'aimantation rémanente (et tous les types d'aciers coexistent dans une construction complexe réelle: des pièces sont soudées, trempées, écrouies, recuites, etc) ou au courant d'alimentation: même quand les moteurs ne tournent pas, il faut assurer la clim, l'éclairage, la charge des batteries, l'alimentation des systèmes de contrôle et de sécurité, etc. Et à la vitesse de croisière, les moteurs ne s'arretent pas de consommer non plus.
Ce n'est pas le rail lui-même qui assure le transport d'électricité: il y a des "taps" réguliers en cables en cuivre, donc quand la rame s'éloigne, le courant dans les rails de la station diminue rapidement.

[invite61c21e86]

desole, mais les champs eventuellement observes sont ceux causes par des variations de courant, et non par des "aimants remanents"

Je vois pas comment tu peux augmenter un acier de facon permanente. desole, mais d'un point de vu "materiaux" ce n'est pas possible. Tu peux aimanter du nickel, du cobalt, pas mal d'oxydes, mais de l'acier, tu as aucune chance.

Sinon les vendeurs d'aimants en ferait en acier et se fatiguerait pas a en faire en oxydes. De plus tout serait aimante et donc mes fourchettes s'accrocherait toutes entre elles.

Bref, citez moi une nuance d'acier ferro-magnetique svp. (et non anti-ferro-magnetique).

a +

[LPFR]

desole, mais les champs eventuellement observes sont ceux causes par des variations de courant, et non par des "aimants remanents"

Je vois pas comment tu peux augmenter un acier de facon permanente. desole, mais d'un point de vu "materiaux" ce n'est pas possible. Tu peux aimanter du nickel, du cobalt, pas mal d'oxydes, mais de l'acier, tu as aucune chance.

Sinon les vendeurs d'aimants en ferait en acier et se fatiguerait pas a en faire en oxydes. De plus tout serait aimante et donc mes fourchettes s'accrocherait toutes entre elles.

Bref, citez moi une nuance d'acier ferro-magnetique svp. (et non anti-ferro-magnetique).

a +

Re.
Tous les aciers (sauf, peut-être, certains types d'inox) sont ferromagnétiques à la temperature ambiante. Et je n'ai jamais entendu parler qu'il existe une nuance d'acier anti-ferromagnétique.
Si vous voulez une nuance la voici: l'acier au silicium utilisé pour les noyaux des transformateurs. Et qui a une très faible rémanence.
Et la plupart de aimants étaient en acier jusqu'à ce l'on découvre des alliages avec champ rémanent plus intéressant comme l'Alnico il y a 50 ans.
Et vous n'avez qu'à l'essayer avec votre boîte à outils. N'importe quel tournevis ou clé fixe ou à mollette s'aimante. Au point de devenir parfois gênant. Vous pouvez alors acheter chez les bons magasins de bricolage des magnétiseurs/démagnétiseurs pour les tournevis et ciseaux.
A+

[invite61c21e86]

LPFR, tu confonds anti-ferro-magnetique et ferro-magnetique.

prends un aimant, et va jouer avec des fourchettes, des cuillieres et des couteaux et tu te rendras comptes que tous ne sont pas attires par un aimant (et non tous ne sont pas magnetisable)

par exemple, l'acier ferritique est anti-ferromagnetique et les parois de Block y sont espaces de 10 nm. Je le sais, j'ai fait moi meme des images au microscope a force magnetique.

apres tu confons surement avec Fe2O3 qui est aussi appele ferrite et qui est un oxyde.

Bon, je pense pas que le metro soit fait en oxyde.

tes tournevis s'aimantent parce qu'ils sotn en acier martensitique (+ dur) comme les couteaux. ce qui n'est pas le cas des petites cuillieres de cantines que l'on peut tordre facilement (contrairement a ton tournevis).

bref,

pour la deviation de la boussole, il faut pas en chercher la raison du cote des materiaux... plutot du cote de l'alimentation haute puissance de la motrice du metro.

a +

[Pio2001]

Bonjour,
Les matériaux ferromagnétiques dévient la boussole même s'ils ne sont pas aimantés, puisqu'ils attirent l'aiguille de la boussole, qui est un aimant. Mais il faut qu'ils soient assez proches de la boussole.

Et un courant continu génère un champ magnétique constant, perpendiculaire au câble, même s'il ne varie pas.

[LPFR]

LPFR, tu confonds anti-ferro-magnetique et ferro-magnetique.

Re.
Non.
Je pense que c'est vous que ne savez pas de quoi il s'agit.
A+

[invite61c21e86]

bel argumentation LPFR.

c'est de la discussion scientifique.

a +

[invite61c21e86]

il s'agit de ca par exemple:

http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.02.013

tu veux d'autres exemples? en prenant qqs minutes, je dois pouvoir un trouver une bonne centaine rien que sur sciencedirect.

bon, chacun son monde.

a +

[LPFR]

il s'agit de ca par exemple:
http://dx.doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.02.013
tu veux d'autres exemples? en prenant qqs minutes, je dois pouvoir un trouver une bonne centaine rien que sur sciencedirect.
bon, chacun son monde.
a +

Bonjour.
Je suposse que vous avez fait une erreur dans le lien. Il n'a pas grand chosse à voir avec le magnétisme. Voici l'abstract:
Fast reactors and spallation neutron sources may use lead bismuth eutectic (LBE) as a coolant. Its thermal physical and neutronic properties make it a high performance nuclear coolant and spallation target. The main disadvantage of LBE is that it is corrosive to most steels and container materials. Active control of oxygen in LBE will allow the growth of protective oxides on steels to mitigate corrosion. To understand corrosion and oxidation of candidate materials in this environment and to establish a solid scientific basis the surface structure, composition, and properties should be investigated carefully at the smallest scale. Atomic force microscopy (AFM) is a powerful tool to map out properties and structure on surfaces of virtually any material. This paper is a summary of the results from AFM measurements on ferritic/martensitic (HT-9) and austenitic (D9) steels that are candidates for liquid metal cooled reactors.

À moins que vous n'ayez pris (AFM) pour anti-ferromagnetic à la place de "atomic force microscope".

Voici un paragraphe sur l'anti-ferromagnétisme tire de wikipedia:

Antiferromagnetic materials occur less frequently in nature than ferromagnetic ones. An example is the heavy-fermion superconductor URu2Si2. Better known examples include metals such as chromium, alloys such as iron manganese (FeMn), and oxides such as nickel oxide (NiO). There are also numerous examples among high nuclearity metal clusters. Organic molecules can also exhibit antiferromagnetic coupling under rare circumstances, as seen in radicals such as 5-dehydro-m-xylylene.

Comme vous pouvez le constater il semble qu'ils aient "oublié" de mentionner l'acier.

Je pense qu'avant de nous envoyer jouer avec des petites cuillères, vous devriez apprendre ce que sont le ferromagnétisme et l'anti-ferromagnétisme. Car faire des affirmations comme:

L'acier ne genere pas de champ magnetique!! sauf si tu fais passer un courant electrique oscillant dans tes wagons (ce qui ne doit pas etre le cas)

...

... Tu peux aimanter du nickel, du cobalt, pas mal d'oxydes, mais de l'acier, tu as aucune chance.

Sinon les vendeurs d'aimants en ferait en acier et se fatiguerait pas a en faire en oxydes. De plus tout serait aimante et donc mes fourchettes s'accrocherait toutes entre elles.

Bref, citez moi une nuance d'acier ferro-magnetique svp. (et non anti-ferro-magnetique).

démontre une telle ignorance sur le magnétisme qu'on a du mal à l'imaginer.


Au revoir.

[invite61c21e86]

je voie que tu as toujours raison.

Sinon bravo pour la demagogie, je ne sais pas ce que signifie AFM ni MFM... Tu aurais mieux fait de citer le titre de l'article:

AFM and MFM characterization of oxide layers grown on stainless steels in lead bismuth eutectic

tu as pris le temps de lire l'abstract sans voir le titre?

ton argumentation est super.

au revoir.

[invite61c21e86]

j'aurai seulemetn aime que tu voies ca:
Fig. 2. The AFM (left images (a) and (c)) and the MFM (right images (b) and (d)) results on the oxide layers formed on the D9 steel. Figure (a) and (b) present the images located at the outer oxide layer while figure (c) and (d) present images located at the inner oxide layer.

je pensais pas que tu avais pas acces a l'article.

bref, vais te chercher d'autres images alors

[mariposa]

Bref, citez moi une nuance d'acier ferro-magnetique svp. (et non anti-ferro-magnetique).

a +

Bonjour,

La devinette est trop facile puisque le fer tout court est ferromagnétique par contre le carbone n'est pas ferromagnétique.

Conclusion: dans les alliages Fer-Carbone (les aciers) ils sont tous ferromagnétiques pour les alliages faiblement dopés en carbone.

[invite61c21e86]

bon, j'ai toujours pas trouve la difference en ferromagnetique et anti-ferromagnetique.

j'ai trouve un document:
http://www.diva-portal.org/diva/getD...__fulltext.pdf

page 25, je regarde l'image (b) qui apparemetn est censee reprensenter la pahse ferritique d'un acier duplex (LPFR peut-il nous expliquer ce que c'est)

je voie des zebrures dans l'images.

or d'apres la definition du ferro-magnetisme, les fleches sont toutes dans le meme sens.

qui peut m'expliquer ce phenomene bien curieux?

pour info mariposa: les proprietes magnetiques dependent de l'arrangement cristallographique en plus de la nature des atomes.
de plus j'aimerai que tu quantifies stp le "faiblement dopes en carbone".

a +

j'attends vos reponses pour m'aider a comprendre.

[Tropique]

Inutile d'aller chercher des explications exotiques genre AFM pour expliquer la magnétisation des diverses pièces d'un wagon.
Voici de quoi remettre les pieds sur terre:
http://www.kayelaby.npl.co.uk/genera...2_6/2_6_6.html
On voit que tous les aciers au carbone ont un certain champ coercitif, qui croît avec le contenu en carbone. Pas de "rocket science" là dedans, c'est connu littéralement depuis des centaines d'années: avant que les alliages spéciaux soient connus, tous les aimants étaient soit de la magnétite (plutot une curiosité de labo), soit de l'acier au carbone.

[mariposa]

bon, j'ai toujours pas trouve la difference en ferromagnetique et anti-ferromagnetique.

C'est très simple dans un corps ferromagnétique les spins sont alignés dans le même sens alors que dans un corps anti- ferromagnétique les spins sont de sens contraire. Autrement dit la maille magnétique double de taille relativement à la maille cristallographique.

je voie des zebrures dans l'images.

Pas grave c'est la fatigue.

qui peut m'expliquer ce phenomene bien curieux?

C'est le résultat d'un phénomène purement quantique que l'on appelle 'l'interaction d'échange". en très court c'est un phénomène de corrélations électroniques dépendantes du spin.

pour info mariposa: les proprietes magnetiques dependent de l'arrangement cristallographique en plus de la nature des atomes.
de plus j'aimerai que tu quantifies stp le "faiblement dopes en carbone".

.
les aciers, que j'ai appris à l'école allaient de 0 à 4%. Ce qui ne change en rien la maille cristallographique. On est dans le domaine du dopage chimique. a l'autre extrémité du diagramme de phase c'est du diamant dopé au carbone et ce n'est donc pas un acier. Entre les deux il suffit de consulter un diagramme Fer-Carbone. Ca doit se trouver facilement sur le Web.

[invite61c21e86]

pour info, la structure cristallo change au dela de 0,7% de C en masse.
tu as peut-etre entendu parler d'elemants gammagenes, alphagnes, de diagramme de Sheaffler, etc.... euh, je pense que non, vu tes propos!

on est dans le domaine de l'alliage, plus que du dopage chimique, mais bon.

si toi aussi tu voies des zebrures, tu peux me repeter que l'acier ferritique est anti-ferromagnetique, stp?

Bon, maintenant, je vous demande, comment peut-on magnetiser et obtenir une remanence avec ce genre de truc?

sinon pour les aciers au carbone qui sont des aimants, merci de m'expliquer comment cela marche et quel est la composition de l'acier (je penche plutot pour une fonte, mais bon).

98% des aimants aujourd'hui sotn fait en Fe2O3 qui est un oxyde, et qui, malheureusement, s'appelle aussi ferrite.

les seuls aimants permanents qui ne sont pas des oxydes sotn des alliages Fe-Ni (50-50) ou Fe-Co ou des trucs dans ce genre.

sinon faites plus long pour l'expliquation des zebrures.
autre questions si j'integre les zebrures sur l'ensemble du grain ou du materiau, ca fait zero, non?

a+