Exercices de pensée: sustentation magnétique viable ?

[delphi_jb]

Bonjour à toute et à tous

J'avais une question à vous soumettre:

Imaginons un cylindre en bois, disons 2cm d'épaisseur et 12cm de diamètre.
- Je perce et j'incruste des aimants permanent cylindrique sur toute la surface de ce bois, en prenant bien soin d'inverser chaque fois un aimant sur deux pour créer une parité dans les différentes polarité
- je fait un deuxième disque exactement similaire (nbr d'aimants, emplacement...) de manier que si je les superposes, chaque aimant fasse face à son homologue d'en face.
Sauf que j'inverse la polarité d'un aimant sur deux par rapport au premier disque, de manière a obtenir une repartition d'attraction et de répulsion équitable sur toute la surface.

Ma question: si je tient un disque dans la main, l'autre disque en face va t-il se stabiliser a distance de ce dernier, comme si l'équité entre les attractions et répulsion aurait créé un system de sustentation magnétique ?

Merci d'avance
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Non.
Sans un mécanisme ou dispositif pour empêcher le disque "flottant" de se déplacer latéralement ou de tourner, le système est instable.
Au revoir.

[delphi_jb]

Arf... J'aurais essayé ^^

Pourtant, quand on réfléchi: les aimants de face nord-sud s'attire, tandis que d'autre nord-nord se repousse. Un équilibre théorique devrait se créer. Surtout que ainsi mélangé et reparti, la rotation entre les disques devrait s'annuler.

Question: existe t-il des logiciel ou des plugins pour simuler des system magnetique comme celui ci ?

[phuphus]

Bonjour,

ton système est instable, et dès que le moindre défaut de coaxialité entre deux aimants en vis-à-vis apparaît, tout s'écroule.

Côté logiciel, il va falloir faire ça en 3D. Et forcément, si ta modélisation respecte parfaitement les conditions de ton équilibre instable (coaxialité, symétrie des maillages, etc.), ton logiciel va te donner ce que tu as envie de voir : juste une force axiale.

A la limite, amuse-toi à le faire (si tu trouves le logiciel...) :
- maillage "parfait" pour avoir un équilibre instable : le calcul te donne juste une force axiale
- maillage "auto" : les défauts de maillage te feront apparaître une petite composante radiale et / ou un couple

[A voir en vidéo sur Futura]

[delphi_jb]

Je peut modeliser tout ca en 3D sous 3dsMax, mais s'il simule quelques interractions physiques, ne peut aucunement tester du magnetisme/electromagnetisme... Ou alors vous conaissez un plug in et dans ce cas, ca m'interesse grandement ^^

[invite93279690]

Salut,

L'impossibilité de la réalisation de ce que tu proposes est générale pour les systèmes électrostatiques et magnétostatiques (hors diamagnétiques) et est résumée dans un résultat de physique appelé le théorème d'Earnshaw.

[delphi_jb]

Je ne connaissait pas ce théorème, c'est très intéressant.

Cela veut dire que la création d'une sustentation magnétique statique est par nature impossible ? Ou bien qu'elle est possible mais qu'elle ne sera pas stable ?

[stefjm]

C'est possible mais instable.

[delphi_jb]

Ok. J'imagine que cette instabilité se traduit par un mouvement chaotique perpetuel de l'élément en sustentation ?

[stefjm]

Non, ça tombe à coté...

[invite93279690]

Je ne connaissait pas ce théorème, c'est très intéressant.

Cela veut dire que la création d'une sustentation magnétique statique est par nature impossible ? Ou bien qu'elle est possible mais qu'elle ne sera pas stable ?

elle est possible avec un matériau supraconducteur qui est diamagnétique parfait et pour lequel le théorème d'Earnshaw ne s'applique pas.

Note qu'une extension quantique du théorème d'Earnshaw montre qu'il est également impossible d'avoir un phénomène de sustentation macroscopique dans l'air avec des métamatériaux, chose qui avait été imaginée lors de la découverte que ces derniers pouvaient avoir un indice de réfraction négatif.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La sustentation magnétique stable est aussi possible avec des matériaux fortement diamagnétiques comme le "graphite pyrolytique".
On peut acheter les aimants et la plaque de graphite pour quelques euros.
Au revoir.

[invite93279690]

Bonjour.
La sustentation magnétique stable est aussi possible avec des matériaux fortement diamagnétiques comme le "graphite pyrolytique".
On peut acheter les aimants et la plaque de graphite pour quelques euros.
Au revoir.

Etonnant que personne n'en ai fait une application pour la décoration high tech d'intérieur ou autres trains à sustentation magnétique. Est ce utilisé d'une façon ou d'une autre dans l'industrie ?