Mesure de l'énergie dans le logiciel FEMM

[invite0ae95ac8]

Bonjour,

Dans un circuit magnétique tout à fait standard (bobine+fer+entrefer), je souhaite mesurer l'énergie que je peux récupérer avec un bobinage (mesure faites en simulation sous le logiciel FEMM). Ma mesure se fait dans un circuit magnétique quasiement fermé avec entrefer. Au départ, j'ai un entrefer de E1, ensuite j'attire une pièce métallique pour refermer un peu plus le circuit magnétique, une fois la pièce dans l'entrefer je souhaite mesurer l'énergie que je peux récupérer du bobinage. Sous FEMM je peux utiliser les blocs intégrals mais je ne sais pas quel élément utiliser:

AJ ?
A ?
Magnetic Field energy ?
Magnetic Field coenergy ?

Au revoir
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[invite0ae95ac8]

Bonsoir,

J'ai trouvé, c'est Magnetic field energy, au cas où cela servirait pour un autre...
J'ai une autre question, lors de mes simulations avec une seule spire où un courant circule en continu, si j'approche du fer tout autour de la spire alors l'énergie contenue dans le circuit est beaucoup plus grande. Vous pouvez me dire pourquoi ? J'ai beau augmenter la précision, cela converge. J'ai tester avec un circuit standard et cela donne bien les résultats que j'attends. Mais avec une seule spire j'obtiens toujours n'importe quoi, enfin une énergie plus grande après que le fer se soit rapproché, ce qui n'est pas logique.

Et merci pour vos réponses

[invite0ae95ac8]

Bonjour,

Dans mon précédent message, je me suis mal exprimé, je voulais dire avec une demi spire, je ne déclare qu'un fil avec un courant positif (pas de fil avec un courant négatif, on est en 2D). Je pense avoir compris, ce n'est pas possible d'avoir une demi spire il y a forcément un courant dans l'autre sens quelque part ?
Je me dis que mon post n'est peut être pas dans la bonne section car personne répond ?

Ciao

[LPFR]

Bonjour.
Vous êtes dans le bon forum.
Si personne ne vous répond c'est qu'il n'y a pas de foriste qui utilise le logiciel (ce sont les vacances scolaires) qui vous ait lu.
Quand vous ajoutez du fer dans un circuit magnétique, la réluctance du circuit diminue et le champ magnétique en dehors du fer augmente. Comme la densité d'énergie est égale à B²/(2µ), l'énergie totale augmente.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0ae95ac8]

Bonjour LPFR,

Je pense que c'est important: les bobinages sont alimentés en courant fixe.

Quand vous dites "énergie totale" c'est l'énergie contenue dans le circuit et en dehors (air, etc), bref je sélectionne tous les composants ?

Je voudrai connaître l'énergie que l'on récupère du déplacement d'un morceau de fer dans le circuit. Normalement, l'énergie totale sans le morceau de fer est plus importante ex: 1J, j'insère le morceau de fer, il me fournit 0.2 J par exemple et le circuit ne possède plus que 0.8 J, mais je suis pas certain ?

Ciao

[LPFR]

Re.
L'énergie dans un montage comme celui là est surtout dans l'air, un peu dans le fer et trois fois rien dans les conducteurs (grosso modo comme si les conducteurs "étaient en air").
L'énergie diminue quand vous ramenez du fer. Autrement dit, le fer est attiré par le champ (et son gradient) et vous pouvez récupérer de l'énergie et laissant s'approcher le fer. Bien sur, cette énergie est égale aux 0,2 J de votre exemple.
A+

[invite0ae95ac8]

Re,

Merci bien.

Dans la réalité il n'est pas possible d'avoir un courant sans avoir son retour, il doit y avoir forcément une boucle, par contre avec le logiciel je peux mettre un conducteur unique avec un courant sans mettre le conducteur de retour. Dans ce cas, si je place du métal autour du conducteur j'ai plus d'énergie. Certes cela n'est pas possible dans la réalité mais auriez vous une explication théorique ou alors est ce un problème du logiciel ?

Ciao

[LPFR]

Re.
Bien sur, il faut que le courant ait son retour.
Mais rien ne vous empêche d'imaginer que le retour se fait en contournant la galaxie.
Dans ce cas, si vous calculez le champ près du conducteur, c'est comme s'il était seul au monde et il n'y avait pas de retour. Évidement, il faut s'abstenir que calculer le champ au centre de la galaxie.
On peut faire ça dans la réalité, en se limitant au champ près du conducteur (à une distance très petite comparée à la distance avec l'autre conducteur).

Si vous ajoutez un autre conducteur avec le courant du sens opposé, les deux champs vont (presque) s'annuler loin des conducteurs et l'énergie totale du système sera plus faible. Mais entre les deux conducteurs, le champ se renforce.
A+

[invite0ae95ac8]

Re,

Donc ce que donne le logiciel avec un conducteur unique (pas de retour) est logique ou non ? A savoir: le métal est attiré et le système possède plus d'énergie ? Et si on "rajoute" (dans le logiciel) le retour alors le système possèdera moins d'énergie ce qui donnera le rendement à 1 ?

Ciao

[LPFR]

Re.
Le rendement est toujours égal à 1. Rien ne dissipe de l'énergie (en supposant le fer sans hystérésis).

Le logiciel vous donne la bonne énergie (celle du champ magnétique). Mais il ne faut pas oublier que quand vous modifiez le circuit magnétique en ajoutant du fer, il y a de la tension induite dans le circuit électrique. Et il faudrait tenir compte si vous voulez faire le bilan énergétique.

Et si ce que vous voulez faire est un mobile perpétuel, ne comptez pas sur moi pour perdre le temps avec des idioties.

Donc, avant de continuer, dites-moi l'objet de vos questions.
A+

[invite0ae95ac8]

Re,

Je fais des tests avec ce logiciel pour me permettre de maîtriser la simulation en vu de mon projet (comparaison des logiciels de simulation).

Quand je dis que l'énergie a augmentée c'est lorsque j'ai sélectionné tous les éléments du schéma. Je prend tout et je cherche le "Magnetic Field Energy". Mais je sais pas si c'est la bonne manip. C'est vrai que tout est logique sauf ce point particulier.

Ciao

[LPFR]

Re.
Merci de me rassurer.
Je ne connais pas le logiciel (je ne l'ai même pas téléchargé). Donc, je ne peux pas vous dire ce qu'il calcule dans ce cas.
Mais il y a peut-être un manuel. Et si vous cherchez dans Google ["Magnetic Field Energy" FEMM] vous avez de chances d'obtenir la réponse. Mais restez en anglais: vos chances seront 100 fois plus grandes qu'en français.
Au revoir.

[invite0ae95ac8]

Bonsoir,

Si je ne regarde que l'énergie dans le [ fer fixe + fer mobile + bobinages ] alors lorsque le fer mobile ferme d'autant plus le circuit, l'énergie diminue. Par contre, si je regarde l'énergie totale alors elle augmente. Côté théorie c'est logique ou pas ? (le courant est constant)

Merci pour vos réponses

[LPFR]

Bonjour.
Oui. C'est logique. Comme je vous ai déjà dit, quand on diminue la réluctance du circuit magnétique, le champ augmente et l'énergie totale du champ aussi.
Au revoir.

[invite0ae95ac8]

Bonjour,

D'accord, donc l'énergie que récupère la bobine, c'est l'énergie de tout ou seulement l'énergie du [ fer + bobines ] ? Je dirai l'énergie de tout mais si cette énergie augmente lorsque le fer est ajouté ce n'est plus logique.

Ciao

[LPFR]

Bonjour,

D'accord, donc l'énergie que récupère la bobine, c'est l'énergie de tout ou seulement l'énergie du [ fer + bobines ] ? Je dirai l'énergie de tout mais si cette énergie augmente lorsque le fer est ajouté ce n'est plus logique.

Ciao

Re.
Non. Ce n'est pas la bobine qui récupère ou donne de l'énergie. Mais l'alimentation de la bobine.
Et elle récupère ou donne ce qu'il faut en raison de la variation de champ qui induit une tension dans la bobine (loi de Faraday). Mais elle n'a pas de rapport direct avec l'énergie du champ dans l'air, fer, etc.
A+

[invite0ae95ac8]

re,

Alors comment je peux savoir ce que consomme l'alimentation ? il faut faire un calcul ?

Ciao

[LPFR]

Re.
Oui. Et je ne compte pas le faire à votre place.
D'autant plus que ça pue le mobile perpétuel.
A+