Questions sur les aimants

[inviteb29cd8f2]

Bonjour à tous,

je me pose 2 questions sur les aimants mais l'une est restée sans réponse et l'autre demande une confirmation

- Je souhaite modifier l'attirance magnétique entre 2 aimants. J'ai lu que si l'on mettait un matériau à forte perméabilité magnétique (fer ou mu-métal) entre les 2, cette attirance était modifiée, est-ce bien le cas ?

- Une dernière question sur quelque chose que j'ai entendu mais qui me semble étrange : on m'a dit que la force engagée pour séparer (ou juste éloigner) 2 aimants entre eux était plus faible que la force qui les faisait se rapprocher, est-ce vraiment le cas ?

Je vous remercie pour vos réponses et vous souhaite à tous une bonne journée.
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[invite50625854]

Bonjour,

- Je souhaite modifier l'attirance magnétique entre 2 aimants. J'ai lu que si l'on mettait un matériau à forte perméabilité magnétique (fer ou mu-métal) entre les 2, cette attirance était modifiée, est-ce bien le cas ?

Je vais peut etre te dire des bêtises mais bon...

La force entre les aimants dépends du "nombre" de ligne de champ magnetique connectant les poles opposes de 2 aimants.
Vous devez savoir qu'une ligne de champ connecte toujours un pôle sud et un pôle nord.
De plus, comme souvent en physique, cette ligne de champs est toujours la plus "courte" (a ponderer avec la permeabilite mais j'y reviens plus loin)

Un aimant unique a donc des "lignes" qui sortes du pôle NORD et qui rebouclent au pôle SUD.

Si on approche un autre aimant, certaine ligne du pôle NORD vont trouver "plus simple" de se connecter au pôle SUD de l'autre aimant plutôt que de se reboucler sur elles même.
Si on installe un matériau (tige) de haute perméabilité entre les aimants, (en gardant un matériaux de basse permeabilite pour les lignes qui se reboucle (air autour des aimants)). Alors les lignes de champs vont très facilement pouvoir parcourir la distance entre les aimants, même pour de très longue distance (si la perméabilité est très bonne). Elle vont donc "préférées" ce chemin... Et seront plus nombreuses a faire "ce choix"...

En revanche la densité de lignes de champs est constante (puissance de l'aimant), donc même avec le meilleur des matériaux a forte perméabilité vous n'aurez jamais une attraction supérieur a celle existant entre les aimants accoles.

Donc on ne peut pas changer l'attraction entre aimant, en revanche si les aimants sont éloignés, on peut obtenir quasiment la même valeur que lorsqu'ils sont colles grâce a un "circuit magnétique" (la tige de mu-metal)...

Je fais parfois l'analogie suivante avec tension, courant, resistance :
Le pôles nord peut être vue comme le potentiel positif...
Le pôle sud comme le potentiel négatif...
Les lignes de champs comme le courant circulant...
La perméabilité comme la conductivité...
Le mue metal est alors une sorte de court-circuit qui fait que tout le courant passe par ce fils, (car les autre chemin presente des resistance tres elevee)
Je sais pas si l'analogie vous parle, moi je l'aime bien...

- Une dernière question sur quelque chose que j'ai entendu mais qui me semble étrange : on m'a dit que la force engagée pour séparer (ou juste éloigner) 2 aimants entre eux était plus faible que la force qui les faisait se rapprocher, est-ce vraiment le cas ?

Je ne pense pas. Si c'etait vrai, en utilisant l’énergie pour séparer les aimants, ensuite on pourrait récupérer une énergie supérieur en les laissant s'approcher. Cette énergie intelligemment récupérer, permettrais de séparer les aimants a nouveaux, avec un petite surplus pour faire autre chose...
Ce serait un générateur d’énergie gratuite a partir de rien, une sorte de machine perpétuelle, et c'est clairement impossible. Je ne sais pas ou vous avez entendu ça mais c'est impossible. Les aimants c'est un peu comme les ressorts,

[phuphus]

Bonjour,

En revanche la densité de lignes de champs est constante (puissance de l'aimant), donc même avec le meilleur des matériaux a forte perméabilité vous n'aurez jamais une attraction supérieur a celle existant entre les aimants accoles.

Si l'on prend l'affirmation "intercaler un matériau à forte perméabilité" au sens large, cela revient à faire un circuit magnétique comportant 2 aimants. Dans ce cas, il est assez facile de s'imaginer que l'attraction entre les aimants va être modifiée. Si l'on ne fait qu'interposer une pastille, ce n'est plus la force d'attraction entre les aimants qu'il faut considérer mais plutôt entre chaque aimant et la pastille. Le fait de mettre un matériau ferromagnétique entre deux aimants facilite le trajet des lignes de flux qui se rebouclaient dans l'air, on diminue donc la réluctance globale vue par chaque aimant, et par là on tire plus de flux des aimants (je rappelle que la densité de flux dans l'aimant dépend de la réluctance qu'il voit : son point de fonctionnement est l'intersection entre la droite de charge du circuit magnétique et la caractéristique de désaimantation de l'aimant).

Ensuite, si ce n'est pas une simple pastille mais une géométrie un peu plus travaillée (non pas une mais deux pastilles qui dépassent de chaque côté des aimants, ou bien on a carrément deux culasses voire un encapsulage), alors le matériaux ferromagnétique va faire blindage et on pourra aller jusqu'à annuler la force entre les deux aimants.

on m'a dit que la force engagée pour séparer (ou juste éloigner) 2 aimants entre eux était plus faible que la force qui les faisait se rapprocher, est-ce vraiment le cas ?

Comme le dit Youry, l'énergie pour séparer deux aimants est la même que celle que l'on aura pu récupérer lors de leur attraction. Mais cela n'empêche pas de pouvoir avoir une force plus faible, en commençant par décoller les aimants par un bord et non en bloc. C'est juste que cette force sera exercée 2 fois au lieux d'une (décoller d'abord par un bord, puis finir de décoller à l'opposé).

[inviteb29cd8f2]

Merci pour vos réponses. En fait j'ai compris l'inverse, les matériaux à forte perméabilité magnétique facilitent le passage des lignes de champs. Je pensais que cela allait constituer un blindage mais apparemment c'est plus compliqué que cela comme le dit Phuphus. Je me renseignerais un peu plus sur ce blindage.

Sinon pour reprendre l'expérience, il faudrait en fait mettre 2 tiges de fer ou mu métal à côté de chaque aimant , ce qui faciliterait le passage des lignes du pôle nord au pôle sud sur le même aimant. Cela aurait donc pour effet de diminuer l'attirance entre les 2 aimants puisque l'air étant beaucoup moins "perméable" que le fer, le chemin de l'air entre les 2 aimants serait moins privilégié par les lignes...?

Pour le 2ème point ça me semblait aussi très étrange. Mais vu que je suis novice en la matière, je préfère toujours demander au cas où.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite50625854]

Si vous rebouclez le pole SUD t NORD d'un même aimant avec un matériaux a forte perméabilité, effectivement de l’extérieur, legerement a distance, l'aimant n'en sera plus un...

Attention si vous approcher vraiment très près un autre aimant, alors les lignes de champ vont peut être decider d’interconnecté les 2 aimants...

Pour bien se familiariser avec tous ça je te conseil le logiciel FEMM, ca te permettra de faire plein de test, et de te construire une image correcte du comportement du champ magnétique grâce a qq test de géométrie...

[LPFR]

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Pour bien se familiariser avec tous ça je te conseil le logiciel FEMM, ca te permettra de faire plein de test, et de te construire une image correcte du comportement du champ magnétique grâce a qq test de géométrie...

Bonjour.
Le logiciel FEMM simule un aimant permanent comme si c'était un solénoïde, ce qui est valable dans certains cas et totalement faux dans d'autres.
En particulier, le flux magnétique dans un aimant est (presque) constant (il se comporte comme une "source de courant"). Alors que dans un solénoïde, il dépend de la réluctance du circuit magnétique. Il se comporte comme une "source de tension".

Un aimant ne se comporte pas comme un solénoïde.
Cordialement,

[phuphus]

Bonjour,

Le logiciel FEMM simule un aimant permanent comme si c'était un solénoïde, ce qui est valable dans certains cas et totalement faux dans d'autres.
En particulier, le flux magnétique dans un aimant est (presque) constant (il se comporte comme une "source de courant")

Pourriez-vous justifier ces deux affirmations ? FEMM tient compte de la relation exacte (B,H) de l'aimant, du champ rémanent ainsi que des non linéarités, on est donc loin d'un solénoïde. Pour un noyau à air et dans une zone linéaire, les différences peuvent s'exprimer ainsi :
- Solénoïde : H = B/µ0
- Aimant : H = (B/µ0) - M

Je pense que vous confondez densité de flux B et aimantation M. Quel que soit le circuit, l'aimantation M reste quasiment constante dans l'aimant (sauf désaimantation). Par contre, en caricaturant, le flux est quasi nul lorsque l'aimant est à l'air libre (donc dans ce cas H = Hcb), et la densité de flux est égale à Br lorsque l'aimant est en court-circuit.

Je reste synthétique, j'ai conscience que nous sommes sur une redite de ceci :

http://forums.futura-sciences.com/ph...imants.html#11

[inviteb29cd8f2]

Merci pour vos réponses, votre aide m'a bien éclairé.