champ electromagnétique dans un matériau ferro

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Si le fil n'est pas isolé et que les spires se touchent alors c'est comme si c'était une plaque de métal et il n'y aura pas de tension induite.
Si le fil est isolé oui, il y aura de la tension induite. Il faut ajouter la tension induite dans chaque spire, laquelle diminue à mesure que le rayon de la spire diminue car le flux qui la traverse diminue. On fait des inductances plates et vous les avez surement déjà vues dans certaines étiquettes antivol ou l'inductance fait partie d'un circuit résonnant LC.
Au revoir.
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[invite1a7c9b9d]

oui, je pensais à un fil isolé
Donc, même si le diamètre intérieur de la bobine est nul, on tient compte du diamètre "moyen" de la spire pour faire les calculs ?

[invite6dffde4c]

oui, je pensais à un fil isolé
Donc, même si le diamètre intérieur de la bobine est nul, on tient compte du diamètre "moyen" de la spire pour faire les calculs ?

Re.
Diamètre pas bêtement moyen, car la surface et le flux sont proportionnels au rayon au carré. Donc, ca serait plutôt le rayon quadratique moyen (RMS).
A+

[invite1a7c9b9d]

J'avais compris que dans les calculs, il ne fallait tenir compte que du diamètre intérieur de la bobine et que le cuivre ne "comptait" pour rien (ce que j'ai lu dans beaucoup de formules sur le net). Donc, si pour une bobine de diamètre intérieur nul on tient compte du diamètre RMS, doit-on le faire aussi pour une bobine avec un diamètre intérieur non nul ?

NB je parle bien d'une bobine une couche

Merci !

[interferences]

Bonjour

C'est toujours le rayon quadratique moyen.

Au revoir

[invite1a7c9b9d]

Dans les formules sur le net, on ne tient toujours compte que du rayon intérieur d'une bobine monocouche, donc c'est une approximation ?

[invite6dffde4c]

J'avais compris que dans les calculs, il ne fallait tenir compte que du diamètre intérieur de la bobine et que le cuivre ne "comptait" pour rien (ce que j'ai lu dans beaucoup de formules sur le net). Donc, si pour une bobine de diamètre intérieur nul on tient compte du diamètre RMS, doit-on le faire aussi pour une bobine avec un diamètre intérieur non nul ?

NB je parle bien d'une bobine une couche

Merci !

Re.
Le cuivre ne compte pas quand c'est une seule couche. Avec plusieurs couches c'est plus compliqué et ça dépend si les couches sont jointives.
Toujours pour les même raisons, le cuivre s'oppose aux variations de flux et "court-circuite" les tensions induites à l'intérieur et à la périphérie. La situation réelle dépend d'un tas de choses, dont la fréquence. Le rayon effectif est un rayon intermédiaire proche du rayon interne dont la valeur exacte dépend de tout.
Mais, comme je vous ai déjà dit, laissez ces "détails" pour plus tard et croissant les doigts pour ne pas avoir vraiment besoin d'en tenir compte.
A+

[invite1a7c9b9d]

Merci pour vos réponses c'est sympa

Pour un solénoïde c'est évident que le flux de la bobine du secondaire chargée va forcément retourner dans le fer et donc augmenter le courant du primaire. Par contre, avec un fer de 1 cm² et un secondaire composé d'une seule spire de 20 cm de rayon par exemple (centrée sur le fer et un diamètre de bobine faible par exemple 1 mm²), j'ai des difficultés à comprendre comment le secondaire arrive à augmenter le courant dans le primaire ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Effectivement, prenons cette géométrie, la surface du secondaire 300 fois plus grande que le noyau, avec un µr du fer de 3000. Le champ dans le fer sera 3000 fois plus grand que dans l'air, donc, vous aurez encore un flux dans le fer 10 fois plus grand que dans l'air (tout ça c'est des ordres de grandeur, pas des valeurs exactes).
Mais imaginons que la surface su secondaire soit tellement grande que le flux dans le fer soit 1/10 que celui dans l'air. Dans ce cas le courant du secondaire à peu d'influence sur le courant primaire. Mais ça veut dire aussi que le courant dans le secondaire s'oppose aux variations de flux dans le secondaire "très facilement". Autrement dit, un faible courant dans le secondaire suffit à diminuer la tension de sortie. C'est un transformateur limité en courant. Ça existe et ça a des applications: l'alimentation des tubes au néon (pas fluo) ou des lampes à arc.
Évidement, en pratique, on n'utilise pas la géométrie que vous proposez, mais on joue avec la forme du noyau de fer.
Au revoir.

[invite1a7c9b9d]

merci

Je crois que je compare à tord un morceau de cuivre sous courant avec un aimant permanent et c'est pour cela que je ne comprends pas pourquoi le champ ne se reboucle pas par le plus court chemin comme le fait des aimants permanents. J'utilise FEMM et avec une boucle de courant, il est évident que le chemin parcouru est le fer et cela quelque soit la distance. Si je remplace les conducteurs de cuivre par des aimants, le champ se referme sur lui-même dans l'air, et très très peu dans le fer. A mon avis, je voyais les conducteur se comportant comme des aimants permanents mais il n'en ai rien, le comportement est complètement différent ! C'est quoi la différence ? le champ d'un conducteur parcouru par un courant diminue bien en 1/r² ?

Bonne soirée

[invite6dffde4c]

Re.
Je ne connais pas le logiciel FEMM. Mais ça m'étonnerai que tout le champ passe par le fer quelque soit la distance entre le bobinage et le fer. Je crois savoir que c'est un logiciel sérieux.
Vous ne pouvez pas "remplacer des conducteurs de cuivre par des aimants". Vous pouvez remplacer des solénoïdes longs par des aimants cylindriques. Mais en aucun cas une spire par un aimant plat.
Je pense que les logiciels de simulation ne sont à utiliser que quand on a compris. La tendance actuelle de remplacer la compréhension par la simulation numérique me semble une très mauvaise démarche.
A+

[invite1a7c9b9d]

Non, pas tout le champ, c'est vrai, le logiciel ne dessine pas tout dans ce cas là...
J'utilise le logiciel pour voir si j'ai compris et non l'inverse, mais parfois il donne quelque chose de surprenant et j'essaie de comprendre. C'est justement pourquoi je pose des questions après je fais quelques tests avec le logiciel car je n'ai pas les moyens d'acheter du matériel et je ne suis pas certain qu'on puisse voir aussi finement dans la pratique sauf à disposer d'un matériel coûteux. Et grâce à vous j'ai compris pas mal ! reste ce problème:

J'ai fait quelques tests et avec un conducteur (traversé par un courant) en dehors d'un cadre métallique fermé, je peux dessiner les lignes de champ concentriques autour du conducteur et je comprends qu'elles empreinte le plus court chemin (elles essaient de se refermer comme un aimant le ferait sur le fer en "direct"). Par contre, une chose qui m'étonne vraiment: si on place un conducteur (traversé par un courant) qui traverse un cadre en fer alors quasiment tout le champ du conducteur passe dans le fer (par rapport à la même distance qu'un conducteur placé à l'extérieur), j'aurai pensé que le conducteur à l'intérieur du cadre aurait réagit de la même façon qu'un conducteur en dehors. Si je dessine les lignes concentriques je ne comprends pas pourquoi le plus court chemin est le cadre et non une partie toute proche. Certes pour les lignes lointaines le plus court chemin est le cadre en fer par contre les lignes à courte distance c'est l'air. Peut être que le logiciel ne les dessine pas... et peut être que je n'ai pas compris que même si la "puissance" des lignes de champ diminue au carré de la distance comme la surface augmente au carré cela compense ? Voilà si vous pouvez encore m'éclairer sur ce point, ça m'enlèvera une épine du pied

Bonne soirée

[Geo77]

si on place un conducteur (traversé par un courant) qui traverse un cadre en fer alors quasiment tout le champ du conducteur passe dans le fer

Un matériau ferro contient une multitude de petits aimants orientés en tous sens, mais qui peuvent changer d'orientation sous l'influence d'un champ magnétique. En s'alignant tous dans le même sens que le champ extérieur, leurs champs s'additionnent.

"...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..."

Ce n'est pas le champ du conducteur qui se déplace dans le fer, mais un nouveau champ qui est généré, enfin c'est ce que j'ai cru comprendre.

[invite1a7c9b9d]

Je reviens juste sur cela, maintenant j'essaie de comprendre:

Le cuivre ne compte pas quand c'est une seule couche.

et je ne comprends pas pourquoi, qu'est ce qui fait que le flux qui passe dans le cuivre ne compte pas, j'arrive pas à trouver les infos.
Merci pour votre aide

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Vous êtes en train de couper des brins de cuivre en quatre.
En statique, le champ magnétique traverse le cuivre. Mais si vous essayez de changer le champ qui traverse le cuivre, vous trouverez que le cuivre "s'oppose" aux variations du flux (loi de Lenz et loi de Faraday).
Donc, la variation de ce flux qui traverse le cuivre induit des courants dans le cuivre qui circulent le long des bords du fil dans des sens opposés côté interne et côté externe de la spire. Ces courants sont, évidemment, transitoires, et ne contribuent pas à la tension induite dans la bobine.
Au lieu d'employer un fil fin, faites un dessin avec une rondelle coupée de cuivre et dessinez le champ et les courants induits quand le champ augmente ou quand il diminue.
Au revoir.