Force d'attraction d'une bobine...

[invitea0febe21]

Bonjour à tous,

Je souhaite actuellement fabriquer un électroaimant pour attirer un objet métallique. Voici le principe :

Le but final serait d'appuyer sur un écran capacitif avec ce système. Donc pas besoin de beaucoup de force de pression. Cependant, par simple curiosité, j'aurais souhaité savoir s'il existait une formule permettant de trouver la force exercée sur le centre de mon objet métallique, en fonction de l'intensité du courant traversant la bobine, le nombre de spires, la résistance du matériau utilisé, etc...

Rassurez-vous, j'ai déjà trouvé quelques documents, mais je ne m'en sort pas vraiment... :/ J'ai réussi à exprimer le champ magnétique présent au centre de la solénoïde, mais je n'ai pas trouvé comment convertir ce champ (en Tesla) en force exercée sur un point M (en Newton). Si quelqu'un pouvait me les expliquer relativement simplement, ça m'aiderait beaucoup.
Documents :
- http://www.lnw.lu/Departements/Physi...magnetique.pdf
- http://books.google.fr/books?id=SBKT...page&q&f=false

Merci d'avance !
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le calcul analytique, ce n'est même pas la peine d'y penser. C'est impossible sauf dans des géométries très simples (beaucoup plus simples que votre dessin).

Vous pouvez essayer le logiciel gratuit FEMM (que je ne connais que de réputation).

La raison est que la force est due à la réduction d'énergie totale du système quand le noyau de fer est plus proche du milieu.
Cette énergie est la somme de B²/(2µ) sur tout l'espace (avec le µ qui correspond à l'air et au fer suivant l'endroit).
Et pour cela il faut connaître la valeur du champ partout, laquelle dépend de la position du noyau (et de ses caractéristiques magnétiques). Mais calculer le champ partout avec un bout de fer quelque part est impossible sauf, comme je vous l'ai dit dans des cas très particuliers.
Au revoir.

[invitea0febe21]

Merci pour votre réponse,

J'ai téléchargé FEMM avant-hier mais je n'ai pas trouvé de documentation précise...

Pour revenir à mon cas, n'est-il pas possible de calculer les forces exercées dans un modèle 2D ? J'avais vu rapidement qu'il y avait une histoire de cosinus entre le point M de mon mobile et le centre de la première spire, plus d'autres cosinus dans le cas d'une solénoïde finie. Enfin bon, ce n'est pas très grave, je vais faire des tests, et trouver le champ idéal pour effectuer une pression ni trop forte, ni trop faible sur l'écran...

Documents : http://melusine.eu.org/syracuse/imma...tatique/02.pdf