Methode experimentale pour calculer champ B d'un aimant permanent

[invitef4349a50]

Bonjour,

Est ce que vous connaissez une methode expérimentale pour déterminer le champ magnétique B crée par un aimant permanent?

Merci d'avance
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[LPFR]

Bonjour.
La meilleure méthode est celle d'utiliser une sonde à effet Hall de coefficient connu (et qui fonctionne à la valeur du B de l'aimant).
Si c'est pour un bricolage et qu'une valeur approchée suffit, on peut mesurer la force d'attraction sur une surface plane en fer d'un morceau suffisamment épais (idéalement, la section de l'objet doit être plus grande que la surface de contact).
Dans ce cas, la force pour les décoller est: F = (½) S B²/µ_o
où µ_o est la perméabilité de l'air, égale à celle du vide = 4.pi.10^(-7). Et S la surface de contact.
Au revoir.

[invitef4349a50]

Merci pour ta réponse.

En absence de capteur de force (dynamometre,etc), comment je pourrais deterniner la force d'attraction de l'aimant?

[LPFR]

Bonjour.
Avec des poids: paquet de sucre, bouteille d'eau, etc. dont vous connaissez le poids ou que vous pesez par la suite.
Faite attention à ne pas confondre la masse et le poids.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[phuphus]

Bonjour,

Est ce que vous connaissez une methode expérimentale pour déterminer le champ magnétique B crée par un aimant permanent?

Lequel ?

La densité de flux moyenne B dans l'aimant dépend de la manière dont on le charge. Si tu fais la mesure avec une plaque au contact, tu auras le B valable avec cette plaque, mais pas dans une autre situation. Dès que l'aimant aura un autre environnement (à l'air libre par exemple), le B moyen dans l'aimant sera différent. Sans compter qu'ici je parle du B moyen dans l'aimant, et que le champ magnétique autour de l'aimant n'est pas uniforme. Donc si ce qui t'est utile est le champ à 1cm de l'aimant, ta mesure ne sera pas représentative.

La bonne question est plutôt : que veux-tu faire de cette mesure ? Cela nous permettra de te dire ce que tu dois faire exactement.

[invitef4349a50]

En fait je travaille sur un projet qui consiste à produire de l'énergie à partir d'un aimant traversant une bobine. Le systeme doit me donner une tension de 3.6Vpour une bobine la plus petite possible. Je dois donc étudier et faire varier tous les caracteristiques pour satisfaire ces regles.

Après un petit calcul, j'obtiens: E=N*2*pi*R*Vi*B avec N nombre de spires de la bobine (solénoide), R le rayon du solenoide, Vi la vitesse de passage de l'aimant, et B le champ magnétique crée par ce dernier. Quand je fais une analyse dimensionnelle ça marche, mais je suis pas très sur de mes hypothèses. Pour calculer le flux j'ai pris comme surface l'aire latérale du cylindre : je suppose le champ magnetique B uniforme à cette surface.

J'ai un autre doute, si je superpose plusieurs aimants comment varie le champ B (par rapport au nombre d'aimants superposés)?

[invitef4349a50]

Je corrige: si je colle (ou additionne) plusieurs aimants comment varie le champ B (par rapport au nombre d'aimants superposés)?

[LPFR]

Bonjour.
Votre problème n'est pas nouveau. Il est même utilisé dans les dynamos de vélo.

Mais on ne se limite pas à passer un aimant devant une bobine. On fait un circuit magnétique dans lequel l'aimant fait passer du flux dans les deux sens alternativement et autour de ce circuit magnétique, on installe une bobine.

Il faudrait que vous précisiez d'avantage ce que vous voulez faire. Car on sait faire ce que vous décrivez depuis un siècle et demi.

Je corrige: si je colle (ou additionne) plusieurs aimants comment varie le champ B (par rapport au nombre d'aimants superposés)?

Il ne change pratiquement pas. Il est le même que pou un seul.
Au revoir.

[phuphus]

Bonsoir,

En fait je travaille sur un projet qui consiste à produire de l'énergie à partir d'un aimant traversant une bobine. Le systeme doit me donner une tension de 3.6Vpour une bobine la plus petite possible. Je dois donc étudier et faire varier tous les caracteristiques pour satisfaire ces regles.

Après un petit calcul, j'obtiens: E=N*2*pi*R*Vi*B avec N nombre de spires de la bobine (solénoide), R le rayon du solenoide, Vi la vitesse de passage de l'aimant, et B le champ magnétique crée par ce dernier. Quand je fais une analyse dimensionnelle ça marche, mais je suis pas très sur de mes hypothèses. Pour calculer le flux j'ai pris comme surface l'aire latérale du cylindre : je suppose le champ magnetique B uniforme à cette surface.

A vue de pif, ta formule me plait, il manque juste un détail : c'est la composante radiale de B qui joue. Pour un aimant long, les lignes de flux sont quasi axiales le long de l'aimant : tu n'induiras rien du tout.

J'ai un autre doute, si je superpose plusieurs aimants comment varie le champ B (par rapport au nombre d'aimants superposés)?

Comme LPFR l'a écrit, le mieux est de reprendre des principes existants, avec un circuit magnétique complet. Par contre, contrairement à ce que LPFR a écrit, on ne peut pas anticiper à priori la (non) variation de B en fonction du nombre d'aimants.

Imagine que tu travailles avec un circuit magnétique, à entrefer fixé. Augmenter l'épaisseur de l'aimant fait augmenter le produit "H x e" (où e est l'épaisseur de l'aimant), qui se conserve dans l'entrefer. Donc forcément tu tireras plus de flux de l'aimant (sauf saturation du circuit magnétique).

A l'air libre, tu augmentes à la fois la réluctance interne de ton aimant en le faisant plus long, mais aussi la réluctance du circuit (puisqu'il y a plus d'air à traverser) : comme le dit LPFR, il n'y a pas grand chose qui change dans l'aimant, mais en dehors ça bouge puisque la géométrie a changé.

Enfin, si l'aimant est en court-circuit, il le reste en étant plus épais, et donc encore une fois rien ne change dans l'aimant mais ça bouge à l'extérieur.