force à l'interieur d'une bobine

[invite88c5e6d4]

Bonjour à tous;
J'ai besoin d'aide pour pouvoir determiner la force à l'interieur d'un solenoide.
Je m'explique:
En soumettant un courant I autour du solenoide(supposons infini), il ya à l'interieur de celle ci un champs magnetique B=nµI avec n=(Nombre de spire)/(Longueur bobine) .
Si on place à l'interieur de ce solénoïde un moyeu métallique ,en fonction d'un certain courant on peut exercer une force F sur ce moyeu suivant la longueur de la bobine et ainsi déplacer le moyeu suivant la longueur du solénoïde.
Ma question est comment determiner (de facon theorique) k tel que F=kxI ?

Merci à tous de votre aide....

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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Telle que vous décrivez la manip, il n'y aura aucune force exercée sur le morceau de métal, même en supposant qu'il n'est pas seulement métallique, mais qu'il est ferromagnétique.
Pour qu'il y ait des forces, il faut que l'énergie du système change avec la position du noyau ferromagnétique. Pour ceci il faut que le noyau soit plongé partiellement dans la bobine.
On peut faire des calculs approchés si la géométrie est simple.
Au revoir.

[invite88c5e6d4]

effectivement le moyeu est partiellement plongé dans la bobine;
En réalité c'est un un cylindre dont ses extrémités sont plongé dans deux bobines différentes soumise chacune a un même courant I.
J'ai voulu simplifier en étudiant qu'une extrémité du cylindre dans une bobine

Pourriez vous développer vos calculs approchés s'il vous plait?

[invite6dffde4c]

...
Pourriez vous développer vos calculs approchés s'il vous plait?

Re.
Sans connaître la géométrie exacte, non.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88c5e6d4]

Voici un schéma(trés simplifié) pour comprendre la chose
XXXXXXXXXXXXXXX
Je veux surtout connaitre la méthode de résolution.
Merci bien

[invite88c5e6d4]

up
quelqu'un peut m'aider?

[invite88c5e6d4]

up
comment determiner k tel que F=k.I?
y 'a til un rapport avec la force de contact dans les aimants? F=0,5 . B².S/µ

Personnellement je ne pense pas que soit ca sinon on aurait F=k.I²

[invite68c0a68f]

up
comment determiner k tel que F=k.I?
y 'a til un rapport avec la force de contact dans les aimants? F=0,5 . B².S/µ

Personnellement je ne pense pas que soit ca sinon on aurait F=k.I²

Bonjour,

Il faut trouver l'expression de la force subie par votre tige de fer en fonction du courant, et effectivement ça n'a rien a voir avec les forces de contact dans les aimants.

J'ai l'impression que vous cherchez à résoudre un exercice ; il y a peut être des approximations sauvages qui sont fortement suggérées afin de simplifier les calculs, non ?

Sinon, de façon générale, un échantillon possédant un moment magnétique M, plongé dans un champ magnétique, subit une force proportionnelle à M et au gradient du champ magnétique. Dans votre problème, seul l'axe horizontal intervient, cela vous donne
F = M (dB/dx), ou M est le moment magnétique en Am2.

Il faut donc connaitre M, et dB/dx...

dB/dx est donné par la géométrie de votre bobine (http://www.netdenizen.com/emagnet/)

M est donné par votre connaissance de votre matériau. Il faut connaître la courbe M(H) de votre fer doux ; dans un premier temps vous pouvez sans doute le considérer comme étant dans un régime linéaire, avec une susceptibilité magnétique définie. Comme la susceptibilité sera très forte, c'est la forme de l'échantillon qui va dominer l'expression de l'aimantation (facteur démagnétisant).

Formellement, c'est la démarche à suivre. Connaitre le champ magnétique et son gradient à l'endroit où se trouve votre échantillon, déterminer l'aimantation induite, et en déduire la force résultante. Ce n'est pas spécialement facile, je suppose qu'il doit y avoir quelque chose qui m'échappe.

En tout cas, bon courage.

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[invite88c5e6d4]

Merci pour votre aide fbouquet
Je vais me plonger sur vos explications...