Expérience de la corde vibrante : montage électronique simple

[Sethy]

Bonjour à tous,

Voilà, dans ma première année en école sup, on a fait un petit montage très sympathique pour mettre en évidence la corde vibrante.

En substance, un générateur de courant alternatif (sinusoïdal) variable connecté à un long fil conducteur. Le fil est tendu à l'aide d'un poids et passe par l'entrefer d'un petit aimant.

On fait varier la fréquence et lorsqu'on tombe sur une fréquence propre de l'oscillateur, la corde entre en résonance. L'augmentation de la fréquence permet de sélectionner les différentes harmoniques.

J'aimerais réaliser cette expérience, mais je n'ai plus aucune idée des conditions expérimentales.

J'ai à ma disposition 3 petits aimans à Néodyme. Est-ce suffisant ?
Quelle ampérage ai-je besoin (ordre de grandeur bien sûr) ?
Quels sont les fréquences (ça varie avec la longueur, la tension, la masse linéaire du fil, ça je sais) typique qu'il faut appliquer (quelques centaines, quelques milliers de Hertz) ?

N'hésitez pas à commenter.

merci d'avance.

Sethy
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
La fréquence de la corde sera proche de celles des cordes de guitare. C'est à dire, pour la fondamentale, une longueur d'onde égale au double de la corde.
Vous trouverez dans ce chapitre le traitement des ondes dans une corde:
http://forums.futura-sciences.com/at...n-ondes2-a.pdf

La puissance à fournir pour maintenir des oscillations dépend du Q du système oscillant. Pour une corde de guitare on peut compter sur un Q de 1000 environ.
Vous avez la description du Q d'un système mécanique dans le chapitre:
http://forums.futura-sciences.com/at...n-ondes1-a.pdf

Calculez l'énergie de la corde pour une amplitude "décente" (2 ou 3 mm au centre), et dites que 2/3 de cette énergie sont perdus en 3000 oscillations. Cela vous donnera la puissance à fournir.
Cette puissance est due au travail fait pas les forces de Laplace dus au courant et au champ magnétique.
Cela vous permettra de calculer le courant nécessaire. S'il s'avère trop important, il faudra augmenter le nombre d'aimants le long de la corde (avec les pôles dans la même direction !).
Réfléchissez à ça et revenez si vous avez des questions.
Au revoir.

[Sethy]

Merci pour ces pistes. C'est bête, je n'avais pas penser à la guitare ... Comme quoi parfois, la solution est plus simple qu'il n'y parait.

[Sethy]

Bon ... honnêtement, j'ai un peu triché ^^.

J'ai réussi à obtenir le résultat escompté en partant d'aimants à Néodyme comme je le mentionnais. J'ai acheté des cordes de guitare électrique. J'ai mis une tension d'1,5 kg et fait sonner la corde. J'ai pu déterminer la fondamentale à 110 Hz.

Je suis parti de cette fréquence et en j'ai obtenu un bon résultat avec un courant de l'ordre de 100 mA.

[A voir en vidéo sur Futura]