FEM et courant de Foucault

[inviteca4f9d11]

Bonsoir,

j'aurais besoin qu'on éclaire ma lanterne sur le sujet de l'induction magnétique et des courants de Foucault notamment sur l'application aux freins.

Expérience:

http://www.youtube.com/watch?v=7_-RqkYatWI


1) Pourquoi placer les bobines dans ce sens là ? Le champs qu'elles produisent n'est-il pas parallèle à l'axe des spires ?

2) -> Dites moi si je me plante...
L'ancre qui oscille "perçoit" une variation de flux magnétique.
Ce qui créé une force électromotrice qui s'oppose à cette variation.
D'où le ralentissement.

3) Dans cette expérience, dans quel sens vont les courants induits (de Foucault)qui résultent du mouvement des charges ? Se sont bien ces même courants qui sont responsable de la force de freinage ?

Merci pour votre aide
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[invitea3eb043e]

Si tu regardes bien, tu verras qu'il y a un noyau de fer qui canalise les lignes de champ magnétique et les rend horizontales en haut.
Il n'est pas facile de parler de flux quand on n'a pas affaire à un circuit filaire, il est plus simple de raisonner sur la force q v^B qui sera verticale dans l'entrefer. Mais il faut bien que le courant boucle, alors il va faire des tours dans la plaque, ce que les fentes gênent.
Inversement, le mouvement des charges va créer une force de Laplace qui va freiner le mobile. C'est la même formule en fait.

[inviteca4f9d11]

Si tu regardes bien, tu verras qu'il y a un noyau de fer qui canalise les lignes de champ magnétique et les rend horizontales en haut.
Il n'est pas facile de parler de flux quand on n'a pas affaire à un circuit filaire, il est plus simple de raisonner sur la force q v^B qui sera verticale dans l'entrefer. Mais il faut bien que le courant boucle, alors il va faire des tours dans la plaque, ce que les fentes gênent.
Inversement, le mouvement des charges va créer une force de Laplace qui va freiner le mobile. C'est la même formule en fait.

Désolé mais là, je ne te suis plus.
Parles-tu du courant prouvenant du mouvement de la pièce métalique ou du courant induit pour la variation du flux ?

[invitea3eb043e]

Parles-tu du courant prouvenant du mouvement de la pièce métalique ou du courant induit pour la variation du flux ?

Ben, c'est pareil, non ? La "variation de flux" est due au mouvement de la pièce métallique.
Mais c'est justement là qu'est le point délicat : cette variation ne saute pas aux yeux car le conducteur dans l'entrefer garde sa forme (il se renouvelle), il faudrait dessiner des lignes de courant mais comment ?
C'est pour cela que je propose plutôt de raisonner sur les forces subies par les charges (c'est d'ailleurs ainsi qu'on démontre la formule de la variation de flux pour un circuit filaire)

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteca4f9d11]

Pourais-tu développer l'expérience au niveau des forces appliquées sur les charges par exemple, quand la pièce métalique descend entre les bobines ?

Merci de ton aide

[invitea3eb043e]

Suppose que B va vers toi et la pièce vers la droite. Alors la force q v^B va vers le bas si q>0 (ça ne change rien), ça induit un courant qui va vers le bas car ça impose aux charges positives une vitesse vers le bas. Le courant se débrouille pour boucler en-dehors du champ B. (Si les charges sont négatives, la force est opposée et le courant est à l'opposé de la vitesse des porteurs, le résultat est le même).
Ce courant qui va vers le bas est responsable d'une force de Laplace F = I.dl^B et on voit que cette force va vers la gauche, donc tend à freiner la pièce.
Les courants de Foucault ne sont pas aisés à matérialiser mais l'idée est là : la force sur les charges induit un courant et le courant crée une force contraire au mouvement, donc un amortissement.
Comme déjà dit, mettre des traits de scie empêche les courants de boucler en-dehors du champ.

[inviteca4f9d11]

Suppose que B va vers toi et la pièce vers la droite. Alors la force q v^B va vers le bas si q>0 (ça ne change rien), ça induit un courant qui va vers le bas car ça impose aux charges positives une vitesse vers le bas. Le courant se débrouille pour boucler en-dehors du champ B. (Si les charges sont négatives, la force est opposée et le courant est à l'opposé de la vitesse des porteurs, le résultat est le même).
Ce courant qui va vers le bas est responsable d'une force de Laplace F = I.dl^B et on voit que cette force va vers la gauche, donc tend à freiner la pièce.
Les courants de Foucault ne sont pas aisés à matérialiser mais l'idée est là : la force sur les charges induit un courant et le courant crée une force contraire au mouvement, donc un amortissement.
Comme déjà dit, mettre des traits de scie empêche les courants de boucler en-dehors du champ.

Grand merci.

après quelques interprétations avec la règle de la main droite on se rend compte que la force de Laplace s'oppose a chaque fois au mouvement.

[invite3e2721d9]

Bonjour, en cours notre professeur nous a dit que si le pendule était de résistance nulle le mouvement perdurerait. Il y aurait ralentissement à l'aller et réaccélération au retour. Sans résistance le courant perdure et la force de Laplace est dans le même sens au retour. Cependant je n'arrive pas à bien comprendre cette explication parce que d'après la force de Lorentz qui appliqué aux électrons, le courant devrait changer de sens ou diminuer.
Ce qui me dérange dans l'explication de mon professeur, c'est qu'il faut un matériau pas trop résistif pour que la force de Lorentz crée un courant assez conséquent pour que la force de Laplace soit efficace à l'aller. Mais il doit être assez résistif pour que le courant se stoppe le temps du balancier qui va ramener le pendule vers l'entre fer sinon le mouvement perdure.
Je me demandais si les mêmes conditions devaient être remplie lorsqu'on utilise ce système avec une roue étant donné qu'il n'y a pas d'aller retour.
Merci d'avance.

[invite3e2721d9]

Pour être tlout à fait clair, ce qui me dérange c'est que d'après ce que j'ai pu comprendre l'effet Joule est nécessaire pour qu'il y est arrêt alors que ca ne me parait pas forcément évident quand on se focalise simplement sur les forces de Laplace.