A priori un aimant permanent peut augmenter l'énergie potentielle d'autant de billes d'aciers que je veux, ce qui est bien sûr un non sens. Il y a forcément une diminution de l'énergie emmagasinée dans le champ chaque fois que ce dernier soulève une bille. J'ai pour idée de prendre en compte le moment magnétique
induit mais avant d'aller plus loin, j'aimerai savoir si je suis sur la bonne piste. Est ce que quelqu'un a déjà vu ou entendu parler de ce problème ?
Bonjour et bienvenu au forum.
Je vous invite à lire la charte du forum, en particulier le point 2.
Pour la modération.
Bonjour,
Il serait peut-être bon de préciser de quel champ tu parles ? Pour le champ magnétique dans l'air, l'énergie augmente lorsque la bille est soulevée...Envoyé par shaktyai
Bonjour,
Votre système pour produire de l'énergie n'est viable que si vous disposez d'un nombre infini de billes, ce qui est impossible en pratique. Je m'explique:
Quand vous soulevez une bille au moyen d'un aimant, vous pouvez extraire de l'énergie (en soustrayant un peu de l'énergie cinétique de la bille par exemple). Si vous souhaitez retirer la bille de l'aimant, vous devez fournir de l'énergie pour vaincre l'attraction magnétique aimant/bille (en théorie autant que le maximum d'énergie que la bille a pu vous fournir lorsque vous avez soulevé la bille). Au final vous ne gagnez rien, à moins de laisser la bille en place et de soulever une seconde bille. Comme vous ne pouvez pas la retirer non-plus sans perdre l'énergie gagnée, vous n'avez d'autre choix que de soulever de plus en plus de billes (à l'infini) pour pouvoir produire de l'énergie au moyen de votre aimant.
Bonjour,
Ah non! L'énergie potentielle de la bille dans le champ magnétique diminue à mesure qu'elle se rapproche de l'aimant.
EDIT: Enfin, je parle d'un aimant placé au-dessus de la bille...
Dernière modification par Nicophil ; 16/07/2012 à 13h52.
Bonjour,
dans tous les cas, le problème de shaktyai part sur des données fausses. Soit il retire sa bille à chaque fois, et c'est lui qui dépense cette apparente énergie infinie, soit il ne la retire pas et au bout d'une certain nombre de bille il n'est de toutes façons plus possible d'en attirer de nouvelles.
Je voulais juste en profiter pour exposer un apparent paradoxe, que je maintiens : l'énergie magnétique contenue dans le champ magnétique aérien est plus faible sans bille qu'avec la bille, qu'elle soit collée au dessus ou en dessous de l'aimant. La présence de la bille fait augmenter cette énergie magnétique.
Bonjour à tous et merci pour vos réponses.
J'explique un peu plus le paradoxe: à t=0 Un aimant est placé au dessus d'une bille. Cette bille est attirée et acquiert donc de l'énergie potentielle. Comme rien n'est gratuit, cette énergie est retirée du champ et par conséquent le champ de l'aimant doit changer. Le problème consiste à trouver la valeur du champ une fois qu'il a attiré la bille. Mon idée est de faire intervenir le moment magnétique induit qui créé un champ qui diminue l'énergie contenue dans le champ. Cette diminution doit équilibrer l'énergie potentielle de pesanteur acquise par la bille. Je veux juste savoir si quelqu'un a une autre idée pour sauver la conservation de l'énergie.
Merci
Rem 1: Le travail nécessaire pour amener la bille de l'infini n'a à mon avis aucun effet. On peut très bien faire l'expérience et amener la bille sur une trajectoire horizontale qui ne modifie pas Ep, jusqu'à la verticale de l'aimant puis abaisser celui ci jusqu'à ce qu'il attire la bille.
Rem 2:
On peut aussi faire le même raisonnement avec Ec. Un aimant est approché d'une bille placée sur un plan horizontal. La bille accélère, heurte l'aimant. L'énergie cinétique est à priori dissipée en chaleur, donc au final, le système bille + aimant a perdu de l'énergie. Comme l'énergie cinétique de la bille n'a pas varié Ec(1)=Ec(2)=0, il faut que ce soit l'énergie contenue dans le champ qui diminue. Question: Quelle est la formule ?
Tu négliges toujours le même facteur : l'énergie potentielle initiale.
Prenons une pierre d'1kg placée à 9km d'altitude. Quelle énergie faut-il pour l'y amener ?
Prenons la même pierre d'1kg au sommet de l'Himalaya. Quelle énergie a-t-il fallut pour l'y amener ?
Je me suis mal expliqué, la bille est placée sous l'aimant et acquiert de l'énergie potentielle de pesanteur. Cette énergie doit être retirée au champ. Pb: Quelle est la formule ? Je pense que l'on doit tenir compte du moment magnétique induit qui à son tour génère un champ.
Je ne néglige pas l'énergie potentielle magnétique, je cherche la formule du champ quand on retire de l'énergie magnétique (acquise par la bille sous forme d'énergie potentielle). Une forme équivalente de la question est: quelle est la force d'interaction entre un aimant et une bille en acier. Mon point de vue: le champ induit un moment dipolaire et il en résulte une énergie d'interaction M.B. où M est une fonction de B.
D'autres suggestions ?
Bonjour,
Je ne cherche que la formule de rétroaction. La bille acquiert de l'énergie potentielle de pesanteur qui est forcément prise au champ de l'aimant. Pb: Quelle est la formule ? Et plus généralement quelle est la formule de la force exercée par un aimant permanent sur une bille d'acier. Je pense que F=-grad(M.B), avec M=M(B).
Bonne journée.
Bonjour.
Il n'y a pas de formule magique pour calculer l'énergie d'un champ magnétique. Il faut intégrer l'énergie volumique sur tout l'espace et cela demande de connaître le champ dans tout l'espace.
Déjà avec un aimant ce n'est pas simple (c'est plutôt impossible sauf des cas extrêmement simples). Mais alors, avec des objets magnétiques quelque part, même si ce sont des sphères, ça dévient encore plus compliqué.
Quand la bille est attitrée par l'aimant, l'énergie dans la bille augmente légèrement, alors que celle dans l'air (dans la zone que la bille occupe maintenant) a disparu. Et cette disparition (moins l'énergie magnétique gagné par la bille) est l'énergie que le système à perdu et transformé en énergie cinétique ou en travail fait par la bille.
Pour éloigner la bille, il faut fournir de l'énergie: la même que l'on avait pu récupérer dans la manip d'approche.
Au revoir.
Bonjour,
Un simple développement multipolaire permet de calculer le champ créé par un aimant donc la difficulté ne réside pas là. Si on reprend l'exemple de la bille accélérée sur un plan par un aimant jusqu'à le percuter. L'énergie cinétique est transformée en chaleur lors du choc et est dissipée, donc le système bille+champ après choc n'est surement pas équivalent au système avant le choc. On peut de la même manière concevoir un canon magnétique qui accélère une bille dont on se sert pour percuter un boulet . Le boulet acquiert de l'énergie cinétique, énergie qui doit être retirée au champ. Le boulet n'a pas besoin d'être ferromagnétique (un boulet en pierre par ex), donc on ne peut pas invoquer une différence d'énergie magnétique volumique.
Le pb n'est pas un simple pb de taupin, il nécessite de traiter de manière couplée l'interaction champ-matière. C'est pourquoi je me renseigne avant de me lancer dans les calculs. Peut être quelqu'un a déjà lu un truc sur ça.
Bonne soirée
Non: il y a conservation de l'énergie potentielle totale de la bille: vases communicants entre son Ep de gravité qui augmente et son Ep magnétique qui diminue.
Bonjour.
Non. L'énergie potentielle de la bille ne se conserve pas. Si elle est soulevée par le champ magnétique, elle perd plus d'énergie potentielle magnétique que d'énergie potentielle gravitationnelle.
Ce qui se conserve est l'énergie totale du système: magnétique (air, bille, aimant), potentielle et cinétique.
Au revoir.
Je pensais avoir été clair: Ep(1)+Em(1)=Ep(2)+Em(2)+Q dans l'exemple de la percussion. Ep = énergie potentielle de pesanteur de la bille.
Em= énergie magnétique du champ.
Ep(1)+Em(1)=Ep(2)+Em(2)+Eméca( boulet) dans l'exemple 2
Encore une fois, je cherche une réponse qui ait du sens pas une profession de foi. Tout le monde semble penser que la force exercée par l'aimant sur la bille dérive d'un potentiel. Vos sources sont meilleures que les miennes, quelle est l'expression de cette force ou de ce potentiel ?
Re.
Oui. Il est probable que nos sources soient meilleures que les vôtres.
Surtout si vous dites que la force magnétique due à un champ statique ne dérive pas d'un potentiel.
A+
Je trouve que ce sujet commence à puer le mobile perpétuel.
Veuillez nous dire l'objet de votre démarche.
Pour la modération
Bonjour,
On peut distinguer 2 cas.
Soit l'aimant seul fonctionne sur un point situé "en dessous" du point d'Evershed, et dans ce cas la présence de la bille augmente le flux tiré de l'aimant, et augmente par là-même l'énergie magnétique du champ aérien : ce n'est donc pas de ce champ-là que vient l'énergie potentielle de la bille.
Soit l'aimant seul fonctionne sur un point situé "au dessus" du point d'Evershed, et là je suis d'accord pour dire que l'énergie magnétique du champ aérien diminue, mais toujours pas d'accord pour dire que c'est de là que vient l'énergie potentielle de la bille. Un aimant à l'air libre fonctionne très rarement au dessus de son point d'Evershed, sauf à avoir une forme recourbée.
Traiter le problème couplé est simple, par exemple avec FEMM, mais je ne sais pas si cela correspond à l'esprit de ce que tu veux faire (tu veux juste un résultat ou tu veux pouvoir interpréter physiquement tes équations ?) :
http://www.femm.info/wiki/HomePage
L'énergie potentielle de la bille vient, selon moi, de l'énergie de l'aimant, et pas de celle du champ magnétique aérien. Le problème est que FEMM n'est pas souple quant au calcul de l'énergie de l'aimant. Je suis pour ma part dans le flou sur ce calcul, c'est pour cela que je n'ai pas répondu plus avant jusqu'à maintenant. Je donnerai des résultats de calcul ce soir, avec quelques hypothèses.
Bonjour,
On est donc tous plus ou moins d'accord sur le bilan énergétique:
Epp(1)+Emg(1)=Epp(2)+Emg(2) pour une bille soulevée par un aimant.
Emg(1)=Emg(2) +Q pour une bille attirée par un aimant qui le percute et qui transforme son énergie cinétique en chaleur.
Emg(1)=Emg(2)+Eméca pour une bille accélérée par une aimant qui est utilisée comme percuteur pour propulser un boulet.
Reste à déterminer l'expression du champ magnétique lorsqu'on lui retire de l'énergie sous forme mécanique ou thermique (processus irréversible, la chaleur ou le boulet en pierre ne généreront jamais d'énergie magnétique). Il doit nécessairement exister un champ dépolarisant qui "affaiblit" l'aimant. Le problème de ce que je trouve dans la littérature est que le champ de l'aimant est toujours considéré comme constant.
Bonne journée.
Re.
Non. Votre conclusion est totalement fausse.
Imaginez que vous avez un aimant cylindrique de 1 cm de diamètre.
Si vous attirez un autre cylindre (ferromagnétique) de même diamètre et de longueur très courte comparée à celle de l'aimant, L'énergie magnétique de l'ensemble aura diminué d'environ ½(B²/µo) V. Où V est le volume du morceau attiré. Car c'est le volume d'air qui a été remplacé par un autre avec un volume avec un µ beaucoup plus grand.
A+
Je vous ai dit que ce sujet commence à puer le mobile perpétuel.
Et je vous ai demandé de nous dire l'objet de votre démarche.
En attendant vos explications par message privé, je ferme cette discussion.
Cela vous évitera, peut-être, d'ignorer la demande.
Pour la modération
