flux rajouté par le noyau d'une bobine

[invitee7b908e7]

quand vous aurez fini de bouder, pouvez-vous jeter un oeil à ceci (c'est un article relevé à la volée chez wikipedia) :

"Un matériau ferromagnétique plongé dans un champ magnétique génère un nouveau champ magnétique au sein de celui-ci. Ce phénomène est plus communément appelé aimantation.
Le champ généré par l'aimantation s'ajoute au champ initial, et c'est la somme des deux qui est observée. Dans un tel cas, le terme de champ magnétique désigne le champ total, et le champ initial prend le nom d'excitation magnétique.
En d'autres termes, on est parfois amené à distinguer le champ initial, l'excitation magnétique, notée H, du champ total, noté B, reliés l'un à l'autre par :

B = µo (H + M)

avec μ0 la perméabilité magnétique du vide et M l'aimantation du milieu.
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[invitee7b908e7]

et encore ceci :

La perméabilité magnétique est la faculté d'un matériau à modifier un champ magnétique vecB, c’est-à-dire à modifier les lignes de flux magnétique. Cette valeur dépend ainsi du milieu dans lequel il est produit, le champ magnétique varie linéairement avec l'excitation magnétique vecH.

La canalisation du champ magnétique dans un matériau qui est également conducteur est d'autant plus réduite que la fréquence de variation des champs, la perméabilité et la conductivité sont élevées (du fait des courants induits).

Le champ magnétique vecB et le champ d'excitation magnétique vecH sont reliés, dans un matériau donné, par la relation dite « constitutive » :

vecB =µ . vecH

où µ est la perméabilité magnétique du matériau (en H.m-1 ie. henry/mètre).

La perméabilité magnétique du matériau (μ) s'exprime par le produit de la perméabilité du vide (μ0, exprimée en henry/mètre) et de la perméabilité relative (μr, sans dimension) :

μ = μ0μr

[invitee7b908e7]

et encore ceci :


La perméabilité est la faculté que possède un matériau à canaliser le champ magnétique, c’est à dire à concentrer les lignes de champ du spectre magnétique ou à augmenter la valeur de l’induction magnétique.

La valeur de la perméabilité est notée (µo) :

Dans le cas de l'air, du vide, ou des matériaux non magnétiques, elle est notée µo et sa valeur et 4.PI.10-7. Pour un matériau magnétique, on définit la perméabilité relative, notée (µr):

qui représente le rapport entre l'induction dans l'air et dans le matériau. La perméabilité "absolue" (µ) du matériau vaut dans ce cas : µ = µo . µr

Pour déterminer l'induction créée dans un matériau magnétique (par exemple dans le noyau d'une bobine), on peut tout d'abord calculer l'induction qui existerait dans l'air en l'absence de ce matériau, puis multiplier par la perméabilité relative air.

Remarque : Les "bons" matériaux magnétiques peuvent avoir une perméabilité supérieure à 10 000. Par exemple, la présence d'un noyau magnétique dans une bobine peut multiplier la valeur de l'induction qui serait d'ans l'air par 10 000. Mais cela est vrai uniquement pour des valeurs d'induction faibles. En effet, lorsque l'induction devient trop importante dans un matériau (maximum de 2,2 Teslas pour les meilleurs), un phénomène apparaît qui limite l'accroissement de B, ce qui revient à diminuer µr. Ce phénomène est appelé saturation

[invitee7b908e7]

et un petit dernier, pour la route... :
donnez-vous la peine, Mr LPFR, quand vous ne serez plus fâché, de consulter le lien suivant :
http://membres.lycos.fr/electrotechc...o/ferromag.htm

Il est écrit, tout en bas, il me semble... :

De ce phénomène nous pouvons donc dire :

- Si le champ magnétique extérieur augmente, les domaines vont progressivement, avec l’augmentation
de Bext, s’orienter dans la même direction et le même sens. Ceci sera vrai jusqu’au moment ou tous les
domaines seront orientés de façon identique. Il y aura à ce moment là SATURATION du matériau
magnétique.
- B>>>B0 puisque à B0 vient s’ajouter toutes les lignes de forces crées par les aimants élémentaires

[invite21348749873]

Bonjour
Toujours dans le cadre de ma reflexion sur le sujet, une question précise.
Prenons un bobinage torique ,de rayon moyen R et de diametre D petit devant R, avec N spires parcourues par un courant I continu.
Le champ H dans le tore est NI/2pi R
Introduisons un petit morceau de matiere ferromagnetique dans le tore (disons un morceau de meme section que le tore et petit devant 2piR
Quel est le nouveau H dans la partie de tore restant hors du métal?
LPFR, je souhaiterais que vous puissiez avec nous continuer à participer à cette discussion .

[stefjm]

Bonjour,
J'avoue ne pas avoir tout lu, mais pour cette histoire de flux magnétique, c'est maladroit de dire comme on le lit encore un peu partout que l'on concentre le flux puisqu'il se conserve! (ce que l'on concentre par la géométrie, c'est le champ magnétique)

Une même excitation magnétique H (lié au courant par le théorème d'Ampère) produit un champ magnétique différent selon que le milieu est ferromagnétique ou pas.

Ensuite, le soucis avec les vieux bouquins est souvent que les notations ont changées (et plusieurs fois).
Champ, excitation, champs d'excitation, induction, etc...

Un bon moyen pour ne plus savoir de quelle grandeur il est question.

Si j'ai un moment, je lirai tout le fil. (Le renoncement de LPFR ne m'y encourage pas trop...)

[invite21348749873]

Bonjour
Merci pour vgotre intervention, mais pouvez vous répondre à ma question?
Par avance, merci.

[invitee7b908e7]

Bonjour,
J'avoue ne pas avoir tout lu, mais pour cette histoire de flux magnétique, c'est maladroit de dire comme on le lit encore un peu partout que l'on concentre le flux puisqu'il se conserve! (ce que l'on concentre par la géométrie, c'est le champ magnétique)

Une même excitation magnétique H (lié au courant par le théorème d'Ampère) produit un champ magnétique différent selon que le milieu est ferromagnétique ou pas.

Ensuite, le soucis avec les vieux bouquins est souvent que les notations ont changées (et plusieurs fois).
Champ, excitation, champs d'excitation, induction, etc...

Un bon moyen pour ne plus savoir de quelle grandeur il est question.

Si j'ai un moment, je lirai tout le fil. (Le renoncement de LPFR ne m'y encourage pas trop...)

Bonjour stefjm,
Et merci d'apporter vos idées !
Ma question était très simple. Il s'agissait d'échanger des idées autour
d'un phénomène bien connu, simple à reproduire expérimentalement, et pour cause, il est à la base de la plupart des applications de l'électromagnétisme... Les éléments intervenant dans le phénomène sont clairement identifiés : le champ d'excitation H créé par les spires de la bobine (alimentées en tension et courant bien sûr), et le champ créé par l'orientation des domaines du matériau ferromagnétique constituant le noyau de ladite bobine. Factuellement H et Bd des domaines s'ajoutent pour former (grossièrement) un B = H + Bd. L'orientation des domaines de Weiss n'est un secret pour personne.
Ce qui m'intéresse, c'est de discuter de l'influence, lorsqu'on applique une tension alternative à la bobine (et bien sûr des ampères), de paramètres tels la fréquence, le champ coercitif du matériau, sa perméabilité, son induct à saturation, etc., et de déterminer dans quelle configuration l'interaction de ces différents paramètres permet d'optimiser cet effet naturel d' "amplification".
Quant au bouquin de Wildi, son édition est remaniée chaque année (la dernière date de fin 2008 je crois). Je n'ai pas d'actions chez l'éditeur, mais c'est un ouvrage qui fait autorité en électrotechnique.
Quant aux bouquins anciens, je me permets de vous faire remarquer que si vous voulez trouver une présentation réellement didactique (heuristique en l'occurence) d'outils de calcul et de compréhension de phénomènes, dans des domaines aussi variés que la thermodynamique, l'aérolique, la mécanique, la dynamique des fluides, ou l'électrotechnique, c'est dans des ouvrages d'avant guerre qu'il faut aller puiser... Certes vous ne trouverez pas référence aux dernières avancées des semi-conducteurs ni les derniers développements de la magnéto-résistance géante (IoI) mais les fondamentaux y sont clairement présentés, avec une approche que l'on a malheureusement perdu en France depuis longtemps, à savoir un chemin intellectuel dans le sens de la pratique vers la théorie, et non l'inverse. En fait de pratique, les étudiants français, depuis des décennies, se gavent de formules mathématiques "savantes" sans comprendre précisément et concrètement à quels phénomènes physiques elles font référence. On marche sur la tête. A l'époque de mes études, on m'a enseigné l'électronique d'une façon tellement "théorique" et abstraite, qu'on a failli m'en écoeurer à jamais. Ce n'est qu'en reprenant tout depuis le début, point par point (atome par atome, si j'ose dire) que j'ai fini par y voir un peu plus clair (concrètement avec des petits circuits de base, un fer à souder, en essayant de reproduire une "pile" avec des éléments que j'avais autour de moi, un condo en papier, etc.).
Ceci s'illustre par l'intervention de LPFR qui, je l'espère, reviendra nous faire profiter de ses idées : il ne s'agit pas ici d'ergoter savamment de la dérivée ou l'intégrale de tel paramètre. Personne ici, je pense, ne vise la médaille Fields...IoI. Pour exemple, j'ai été déposer un brevet il y a quelques jours à l'INPI, et atterré de constater que depuis le début de l'année seuls 700 brevets avaient été déposés en France. Je ne sais pas si vous vous rendez compte, mais début mars les allemands devaient en être déjà à + de 7000...
Cela tient bien sûr à de nombreux facteurs, mais notre mode d'enseignement des sciences en est responsable pour une bonne part.
Pour finir, quand je veux monter une cloison de placo à la maison, je ne vais pas m'enfermer dans mon bureau pendant une semaine pour considérer les pensées métaphysiques "obscures" de newton et sa participation à des cercles ésotériques mystiques. En revanche je retiens les quatre règles qu'il a énoncé (pas forcément pour monter mon mur... mais plutôt concernant son approche de la physique -philosophie naturelle-) :

1 ° « Il ne faut admettre de causes que celles qui sont nécessaires pour expliquer les phénomènes. »
2° « Les effets du même genre doivent toujours être attribués, autant qu'il est possible, à la même cause. »
3° « Les qualités des corps qui ne sont susceptibles ni d'augmentation ni de diminution, et qui appartiennent à tous les corps sur lesquels on peut faire des expériences, doivent être regardées comme appartenant à tous les corps en général. »
4° « Dans la philosophie expérimentale, les propositions tirées par induction des phénomènes doivent être regardées, malgré les hypothèses contraires, comme exactement ou à peu près vraies, jusqu'à ce que quelques autres phénomènes les confirment entièrement ou fassent voir qu'elles sont sujettes à des exceptions.»

Je me permets aussi de rappeler que Bacon prédisait il y a 5 siècles que l'interprétation de la nature (méthode expérimentale), "enfanterait des prodiges". Force est de constater qu'en matière d'innovation, cette méthode est une constante historique...
Enfin, j'aime à toujours avoir à l'esprit l'idée selon laquelle il faut et il suffit d'observer un phénomène dans sa configuration naturelle, d'en apprendre à fond la technologie alentour (l' "état de la technique"), puis de l'OUBLIER : seul gage de progrès et d'action novatrice...

Bref, s'il s'agit d'ergoter sur des formules mathématiques qui s'écartent du sujet dans le seul but de glorifier son propre égo, autant comparer tout de suite la taille de nos zizis respectifs, Mr LPFR (allons direct à l'essentiel)...IoI.

Sinon, peut-on ici définir clairement et chercher à comprendre, ensemble, ce qui se passe quand des domaines s'alignent, ce qu'il rajoutent, quel en est l'intérêt, et aussi comment selon vous des flux ou champ interagissent dans l'air ou dans la matière ?

Grand merci !

[invitee7b908e7]

Bonjour
Toujours dans le cadre de ma reflexion sur le sujet, une question précise.
Prenons un bobinage torique ,de rayon moyen R et de diametre D petit devant R, avec N spires parcourues par un courant I continu.
Le champ H dans le tore est NI/2pi R
Introduisons un petit morceau de matiere ferromagnetique dans le tore (disons un morceau de meme section que le tore et petit devant 2piR
Quel est le nouveau H dans la partie de tore restant hors du métal?
LPFR, je souhaiterais que vous puissiez avec nous continuer à participer à cette discussion .

Bonjour Arcole,

Je serais tenté de dire que H dans le reste du tore est, en sortie du bout de matière, directement proportionnel à la longueur de cette matière, pour décroître très rapidement au fur à mesure qu'il s'en éloigne... Mais je n'en suis pas du tout sûr. C'est intéressant...

[invite21348749873]

Bonjour
Je ne sais pas comment calculer ça.

[Fred des montagnes]

bonjour
quelqu'un peut il répondre à cette question ?
je dispose d'un flux magnétique de x Wb provenant d'au aimant. si je fais passer ce flux dans le noyau de fer d'une bobine ayant une perméabilité relative µr, quelle formule peut me donner quantitativement la valeur totale du flux qui va traverser la bobine ? (flux de mon aimant + flux additionnel issu des domaines ?)
merci

Salut,

J'avoue également que je n'ai pas lu tous les posts mais je vais tenter de répondre à t'as question (apparemment tu as posté un doublon ). Tout d'abord pour être sûr qu'on parle tous de la même chose, pour moi:

le champ magnétique H est en [A/m]
l'induction magnétique B est en [T]
le flux est en [Wb]

En fait tu n'auras pratiquement pas d'augmentation du flux. Car c'est le champ magnétique qui oriente les domaines de Weiss et non le flux. Tu peux voir ton système comme un circuit résistif. Ton aimant est une source de tension avec une résistance interne, ton noyau est un fil (avec un résistance très faible) et l'air une résistance et ce serai en quelque sorte la chute de tension dans le fil qui créerait un flux supplémentaire (en très simplifié). Sauf que la tu as une "tension magnétique" en parallèle à des résistances magnétiques.

De plus la "tension magnétique" () d'un aimant permanent varie en fonction de l'induction de celui-ci. Pour un aimant au néodyme c'est une droite:



On calcul la résistance magnétique pour un matériau férromagnétique comme ça:



l: longueur de la résistance magnétique
S: surface de la résistance magnétique

Mais pour l'air on peut pas calculer la résistance analytiquement. On peut faire que des approximations grossières. Néanmoins on peut obtenir les équations suivantes:



et



et on peut par la suite retrouver le flux:



Pour ce qui est de la participation d'un matériaux ferromagnétique au flux en fonction d'un champ qu'on lui applique voir pièce jointe (ancienne note de cours, j'espère que vous arriverez à déchiffrer ^^).

[invite21348749873]

Bonjour
Toujours dans le cadre de ma reflexion sur le sujet, une question précise.
Prenons un bobinage torique ,de rayon moyen R et de diametre D petit devant R, avec N spires parcourues par un courant I continu.
Le champ H dans le tore est NI/2pi R
Introduisons un petit morceau de matiere ferromagnetique dans le tore (disons un morceau de meme section que le tore et petit devant 2piR
Quel est le nouveau H dans la partie de tore restant hors du métal?
LPFR, je souhaiterais que vous puissiez avec nous continuer à participer à cette discussion .

Bonjour
Je me permets de renouveller ma question

[b@z66]

ok Mr LPFR... merci pour l'info. (LPFR = Lycée Polytechnique Fédéral de Rouen ?...IoI).

Non, ça veut dire apparemment ancien professeur à l'Université de Paris-Sud.

Merci Big Brother.

[invite44fcb77c]

De très utiles questions sont posées ici, et les réponses sont diverses.

Il est dommage de ne plus pouvoir profiter des connaissances averties de LPFR, mais je le comprends parfaitement. Lorsqu'on a pris le temps de TOUT lire comme je l'ai fais, il est évident qu'il y a un soucis !

Pour information, bien des brevets sont déposés ... pour protéger les intérêts commerciaux. Il pourrait être plus généreux (parfois plus moral) de permettent au plus grand nombre de bénéficier des avantages d'une nouvelle idée sans attendre !! Aussi, mise à part les documents, schémas et autres formulaire à déposer à l'INPI, ainsi qu'un bon chèque; un brevet ne reflète pas nécessairement une bonne idée, et ne garantit pas son fonctionnement réel, ni même sa reproduction à l'étranger ... donc bon, comprendra qui veut.

Pour en finir avec mon (humble) point de vu, le comportement Inbuctanceman m'a rappelé un cours de fac, en substance : "Souffrance intellectuelle et délire psychotique d'infériorité, qui se manifestent par des réactions inadaptées lors de confrontations qui révèlent sa propre ignorance. L'ego en question est si troublé qu'il a du mal à faire preuve de réalisme et n'hésite pas reprocher tous ses maux à celui qui représente son insoutenable ignorance. Le besoin de paraitre (de peur de disparaitre), de reconnaisse est motivé par la satisfaction de dominer le groupe par ses spécificités, ses aptitudes, parfois totalement imaginaires."

Je m'attends à une réponse pleine de mots (tif), mais franchement nul besoin, je peux relire les posts adressés à LPFR pour me faire insulter sans raison.

[Aroll]

Bonjour.
Je viens sur les forums de Futura depuis déjà quelques années, et, avec le temps, on se fait une idée, pas trop mauvaise, des qualités et défauts de certains intervenants.
J'ai ainsi pu apprécier l'honnêteté, la rigueur scientifique, et les qualités pédagogiques de LPFR.
Bref, le comportement et les propos de "Inductanceman" me choquent, je lui suggère de changer.... vite!

Amicalement, Alain