Courant circulaires dans une spire de cuivre sous un champ magnétique variable

[invite6dffde4c]

Re-bonjour Calculair.
Pour faire un frein on n'utilise pas de champ variable mais un champ fixe.
Et ce que l'on fait est de créer des zones avec des champs alternés en direction sous lesquelles tourne le disque.
Un disque avec des coupures sous un champ alterné ne produirait pas de couple de freinage. La loi de Lenz dit que ce qui se crée: champs, courants et forces, s'opposent au changement. Le fait de tourner pour ce type de disque ne change rien. Donc, pas de couple.

Alors que dans un disque continu et des zones avec des champs, les forces s'opposent au changement de champ dans les différentes zones du disque.
Cordialement,
-----

[calculair]

bonjour LPFR,

Tu es vraiment une encyclopedie scientique de haut de niveau.... tu connais presque tout sur tout ... Bravo...

j'espère que tu accepteras ce compliment qui je pense n'est pas exageré ( j'ai mis presque tout pour ne pas te faire rougir )

Bien cordialement

[invite1a7c9b9d]

Si vous faites un transformateur avec des supraconducteurs, vous n'aurez strictement aucune "perte cuivre". Car les supraconducteurs expulsent le champ magnétique externe en créant des courants (un peu comme des courants de Foucault), mais ces courants ne dissipent pas de puissance.

Je vous rappelle une chose que vous n'avez peut-être pas retenue dans les messages précédents.
Dans un transformateur "normal", le champ à l'extérieur du noyau ferromagnétique est quelques 1000 ou 2000 fois plus faible que dans le noyau. Donc, pour ainsi dire, il n'y a pas de champ magnétique au niveau du bobinage. Donc, les pertes par courant de Foucault au niveau du bobinage ne sont pas importantes.
C'est surtout dans des machines tournantes (motrices et génératrices) que les bobinages sont soumis à des champs magnétiques importants (en encore !). Et ceci, uniquement dans des très grosses machines. Regardez les dimensions physiques des barres de Roebel fabriquées.

J'ai compris, super !

Par contre, pour les barres de Roebel, c'est le fait de feuilleter qui diminue les courant de Foucault c'est tout ?

[invite6dffde4c]

bonjour LPFR,

Tu es vraiment une encyclopedie scientique de haut de niveau.... tu connais presque tout sur tout ... Bravo...

j'espère que tu accepteras ce compliment qui je pense n'est pas exageré ( j'ai mis presque tout pour ne pas te faire rougir )

Bien cordialement

Re-bonjour Calculair.
Non.
Il y a un tas de sujets que je ne connais pas (comme la mécanique quantique ou la relativité pour ne citer que les deux plus importants). Mais je n'interviens que dans des sujets ou je suis au peu près à l'aise.
Et celui-ci est l'un d'eux. Je crois que je l'ai bien compris et, de plus, je le "sens" (dans les cas simples je "vois" ce qui arrive sans faire des calculs).
Mais il est logique qu'à force d'enseigner des choses, on finisse par les comprendre. Ça oblige à réfléchir à des cas auxquels on n'avait pas pensé.
Mais merci de vos compliments que je trouve, pour le moins, exagérés.
Cordialement,

[invite6dffde4c]

J'ai compris, super !

Par contre, pour les barres de Roebel, c'est le fait de feuilleter qui diminue les courant de Foucault c'est tout ?

Re.
Oui. Je pense que c'est tout.
Mais c'est une façon astucieuse pour faire un "multibrins torsadé" avec des grosses barres de cuivre.
A+

[invite1a7c9b9d]

Je reviens juste sur cela LPFR:

La force électromotrice qui compte pour la résistance externe est en réalité une moyenne entre l'extérieur et l'intérieur. Et c'est la différence entre les deux qui crée les courants de Foucault.

Si on reprend la rondelle de cuivre pleine coupée avec un champ qui varie au centre. Si j'ajoute un autre champ grâce à un aimant permanent A mais un champ qui serait situé uniquement au travers du cuivre pas au centre. L'aimant A fait varier le champ dans le cuivre, donc des courants de Foucault circulent (en plus et/ou autrement) mais est ce que l'intensité dans la résistance externe varie ? D'après votre message oui, mais je ne suis pas certain et je ne comprends pas vraiment l'implication du champ dans le cuivre directement.

Merci d'avance

[calculair]

Bonjour Rig900,

Je risque une reponse selon ma comprehension.

Le courant circulant ne devrait pas changer, car celui -ci est liée à la partie variable du flux traversant la spire.

L'existance d'un champ constant devrait exercée une force de Laplace tel que I dl ^B sur les lignes de courant. Par contre je ne sais si cela change la resistance ohmique de la spire. Le deplacement des lignes de courant est je crois l'effet Hall. Il va donc faire apparaitre des tensions electriques, cette fois dans le sens radial, si le champ cree par A est perpendiculaire au plan de la plaque.

Personnellement je n'ai jamais entendu dire que la resistance ohmique depend du champ , mais l'effet Hall est à priori faible.C'est peut être pour cela que mes prof n'ont rien dit..... Il faudrait faire le calcul pour ce faire une idée.

Je laisse LPFR de nous donner sa vision des choses.

Nous allons encore le faire travailler...!!!

[invite1a7c9b9d]

Le courant circulant ne devrait pas changer, car celui -ci est liée à la partie variable du flux traversant la spire.

Eh bien, le flux additionnel traverse le cuivre donc la spire ? ah moins que spire = spire intérieure ? j'ai besoin de précision. Merci d'essayer de m'aider, ce n'est vraiment pas simple les champs électromagnétiques. Quand je parle d'un champ additionnel c'est bien entendu un champ variable !

[calculair]

bonjour,

tu faits bien de le preciser que le champ supplementaire est variable. En principe celui d'un aimant permanent est stable.

Si tu ajoutes un champ variable en quoi ce la modifie le phènomène ?Ton nouveau champ est il à la même frequence ou non , en phase ou non, peut être faut il preciser les choses.
La question n'est pas très claire.

Par ailleurs j'espère que LPFR nous repondra pour les 2 situations Champ stable supplementaire et champ variable

[invite1a7c9b9d]

Oui, j'aurai dû le préciser, désolé. On augmente le champ à l'intérieur de la spire (1° figure, 1° message) et en même temps on augmente le champ dans la spire elle-même (peu importe le moyen mais le champ est augmenté uniquement dans la spire pleine de cuivre). Que se passe t-il ? La résistance voit donc une tension supérieure ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je suis totalement d'accord avec le post #67 de Calculair.
Un champ constant "ne fait rien" une fois la phase transitoire terminée.

On prend un champ variable dans une zone plus petite que la largeur de la rondelle coupée. Et qui ne produit pas de flux dans le trou de la rondelle.
Les courants de Foucault vont circuler dans cette zone en autour de cette zone.
Comme la situation est asymétrique ces courants vont créer une petite différence de potentiel au niveau de la coupure. Un peu comme des tensions de 0,1 V des battements du cœur donnent des millivolts au niveau de la peau (utilisés dans les électrocardiogrammes). Mais j'insiste que ceci est un effet du à la asymétrie. La résistance électrique vue par les courants est plus petite côté interne que externe. Et cette tension dépend de la taille de la zone de champ variable. Si la zone est très petite, l'asymétrie s'estompe.
Cet effet et ces courants s'ajoutent aux autres courants de manière linéaire: si les fréquences sont différentes, il n'y aura pas d'apparition de nouvelles fréquences.
Cordialement,

[invite1a7c9b9d]

Merci si je comprends bien les courants de Foucault permettent d'atténuer la nouvelle variation de champ magnétique et la résistance externe ne voit donc aucun changement, c'est bien cela ?

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. C'est bien ça.
A+

[calculair]

bonjour LPFR

Que se passe t-il si on applique en plus du champ variable qui induit les courants dans la spire on supperpose un champ constant important?

Ce champ devrait agir sur les lignes de courants en exerçant une force de Laplace sur les electrons circulant

il devrait se creer une tension radiale ( effet Hall ); Cette tension va t elle influencer les courants de Foucault,

ce qui est moins evident, la variation de densite de courant dans la plaque circulaire peut elle engendrer des pertes differentes, vour peut être une modification de la resistance ohmique, mêmes si ces effets sont faibles

bien cordialement

[invite6dffde4c]

Re-bonjour Calculair.
Oui, l'effet Hall et la magnétorésistance doivent modifier un peu les choses. Mais là, on est en train de couper des cheveux non pas en quatre mais en quatre millions.
Déjà les courants de Foucault sur les spires sont du second ordre (par rapport au courant "principal"), et on s'attaque à une variation de la partie "second ordre" qui est très difficile à mesurer, même en principale (un métal traversé par un gros courant dans un grand champ magnétique).
Cordialement.

[calculair]

bonjour LPFR

merci pour ta réponse

cordialement

[invite1a7c9b9d]

Donc rien n'interdit sur le plan physique d'avoir une spire feuilletée (pour quasiment supprimer les courants de Foucault) dans laquelle circulerait le même courant dans chaque brin ? On pourrait jouer par exemple sur le chemin de la spire et la densité de champ magnétique selon la position. C'est juste un problème technique ?

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. Il faudrait que les spires soient comme le papier dans un rouleau de papier (ou de serpentines).
Mais il faudrait surtout que le jeu vaille la chandelle.
A+

[invite1a7c9b9d]

Mais il faudrait surtout que le jeu vaille la chandelle.

Aucun intérêt c'est juste par curiosité intellectuelle

Par contre, je ne comprends pas "comme un rouleau de papier" car il faut que le flux reçu par chaque spire soit bien identique à toutes les autres ? La spire extérieure ne reçoit aucun flux si on considère que tout le flux se referme sur la surface de la "rondelle feuilletée". Peut être connecter les spires avec un 1/2 grand diamètre et un 1/2 petit diamètre mais je pense que ce n'est pas suffisant.

[invite6dffde4c]

Aucun intérêt c'est juste par curiosité intellectuelle

Par contre, je ne comprends pas "comme un rouleau de papier" car il faut que le flux reçu par chaque spire soit bien identique à toutes les autres ? La spire extérieure ne reçoit aucun flux si on considère que tout le flux se referme sur la surface de la "rondelle feuilletée". Peut être connecter les spires avec un 1/2 grand diamètre et un 1/2 petit diamètre mais je pense que ce n'est pas suffisant.

Re.
Si vous voulez diminuer les courants de Foucault, vous avez intérêt à mettre la feuille parallèle au champ et non perpendiculaire. Vous minimisez le flux qui traverse le cuivre. Alors que perpendiculaire au flux (comme dans vos dessins) vous maximisez le flux qui traverse le cuivre.
...Ou je n'ai pas compris ce que vous voulez faire.
A+

[invite1a7c9b9d]

oui, oui c'est bien cela comme dans mes dessins. Mais si on veut un courant identique dans la spire A et dans la spire B (c'était cela l'objectif) etc. il faut que le flux traversé par chaque spire soit identique et dans un rouleau de papier la spire sur le grand diamètre du rouleau ne reçoit aucun flux (si on considère que le flux passe au travers du centre pour se refermer dans la surface du rouleau), j'espère que c'est plus clair, dites moi ?

[invite6dffde4c]

Re.
Non. Je n'ai toujours pas compris:
" il faut que le flux traversé par la spire soit identique et dans un rouleau de papier la spire sur le grand diamètre du rouleau ne reçoit aucun flux (si on considère que le flux passe au travers du centre pour se refermer dans la surface du rouleau)"
Si vous mettez les feuilles perpendiculaire au flux (ce n'est pas malin) et que vous voulez avoir la même tension induite dans chaque spire il faut que chacune soit identique en dimension et en position. Il faut les empiler. Mais là vous ne gagnez rien en termes de courants de Foucault.
A+

[invite1a7c9b9d]

Arf, désolé !

Je prends bien un rouleau de papier et les lignes de champ sont parallèles au flux ce qui permet de réduire fortement les courants de Foucault. Je pense avoir compris ce que vous avez dit dans:

Il faudrait que les spires soient comme le papier dans un rouleau de papier (ou de serpentines).

Il faut prendre 10 spires très très fines et les enrouler ensemble comme un rouleau. Elles auraient toutes une partie diamètre externe et interne, c'est cela ?

Encore merci !

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. C'est à peu près cela.
Sauf que le flux ne peut être parallèle à rien.
Les lignes de champ sont comme les lignes de courant dans l'eau d'une rivière
Le flux est le volume d'eau par seconde qui traverse une surface. Celle entourée par la boucle d'une passoire, par exemple; ou la surface du grillage de la passoire. Le flux est maximum quand la surface est perpendiculaire aux lignes de champ.
3 litres par seconde ne sont parallèles à rien.
A+

[invite1a7c9b9d]

Bonjour LPFR,

Si on reprend le message #11 avec la figure montrant comment circulent les courants de Foucault, il semble que ces courants renvoient un flux dans le primaire, c'est bien cela ? Est il possible de quantifier ce flux de manière approchée ?

Merci d'avance pour votre aide

[invite6dffde4c]

Bonjour.
C'est vieux !

Le champ magnétique crée par ces courants induits s'oppose aux variations du champ magnétique. Donc, ils diminuent les variations du flux crées par le primaire et, comme conséquence, ils diminuent la tension induite dans le primaire par les variations du flux crée par lui même.

Et comme je crois vous l'avoir dit, calculer ça avec une géométrie quelconque n'est pas possible analytiquement. Et même pour le faire numériquement, il faut avoir le "bon" logiciel.
Au revoir.

[invite1a7c9b9d]

ok, je n'en était pas certain car lorsque je regarde mon dessin, il y a autant de tours en positif qu'en négatif (pour le sens du courant) et que peut être que dans le cas d'une rondelle pleine il n'y avait pas de retour de flux. Merci pour la précision

[invite6dffde4c]

ok, je n'en était pas certain car lorsque je regarde mon dessin, il y a autant de tours en positif qu'en négatif (pour le sens du courant) et que peut être que dans le cas d'une rondelle pleine il n'y avait pas de retour de flux. Merci pour la précision

Re.
Les deux tours que vous avez dessinés sur le post #11 tournent dans le sens positif. Le sens d'un tour se mesure après une boucle complète. Pas sur un petit bout de boucle.
A+

[invite1a7c9b9d]

Ah bon ? vous pouvez m'expliquer ? je pensais que si on mettait un morceau de fer au milieu, il "verrait" des sens en + et des sens en -

[invite6dffde4c]

Re.
Oui, à n'importe quel endroit de l'espace vous voyez l'addition des effets des chaque petit bout de courant.
Mais quand vous parlez de "tours", vous parlez de la boucle totale et non d'un petit bout. Les deux boucles du dessin sont parcourues dans le sens positif.
A+