Fabrication d'un éléctroaimant

[MrLambda]

Bien le bonjour à tous !
Je tient à préciser que je suis nouveau sur ce forum !

comme c'est indiqué dans le titre, je cherche à fabriquer un électroaimant. Celui-ci n'a pas de but précis, c'est un simple défi personnel, affin d'enrichir ma culture scientifique ! ^^ j'adore bricoler et je me suis déjà bien renseigner sur le sujet du champ magnétique. Ayant appris que le champ était proportionnel au nombre de spire de la bobine ainsi qu'a l'intensité du courant que l'on fait circuler dedans, je me demande quels autres facteurs ont une grosse importance ? quelles sont les proportions idéales de la bobine ? : diamètre interne, diamètre externe, longueur.

Et aussi, pour une bobine de taille fixe, vaut-t-il mieux utiliser un gros fil de faible résistance (donc moins de tour mais plus d'intensité), ou un fil plus fin qui résiste donc plus (plus de tour mais moins d'intensité) ?

Merci d'avance a ceux qui sauront me renseigner !
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
On peut essayer d’optimiser un électroaimant quand on sait ce que l’on veut faire avec. Notamment quel est le volume du champ que l’on veut obtenir et quelle est la valeur de ce champ. Est-ce que l’on peut/veut mettre un noyau en fer ? De quelle puissance dispose-t-on, quelle alimentation. Quelles précautions pour la décharge de l’électroaimant.

Parmi les choses qu’il faut voir est la puissance dissipée par la bobine. Il vaut mieux qu’elle ne chauffe pas au point de la cramer.

Si non, sachez que les électroaimants du commerce vous couteront moins cher et seront plus efficaces que ce que vous pourrez faire à la main. Mais, bien sur, vous apprendrez moins, et n’aurez pas la satisfaction de l’avoir fait vous-même.

Mais pour vous donner de directions de recherche il faudrait que vous ayez une idée de ce que vous coulez faire avec.
Au revoir.

[MrLambda]

Merci pour cette réponse rapide !
je cherche à faire un aimant ne disposant pas forcément d'une grande portée, mais avec un maximum de puissance a faible distance.
j'utilise un noyau en fer doux reconstitué a partir de lamelles d'un transformateur, je croit savoir que c'est le noyau idéal.

Les premières bobines que j'ai fabriqués sont pour l'instant alimenté par une petite alimentation 12v branché sur le secteur. j'en ai une qui permet de fournir 1,5A sur le papier. mais je sais que si je veut obtenir un aimant plus puissant, il me faudra une alimentation qui permet de fournir une plus grande intensité, j'avais penser pour cela a une batterie de voiture ( en prenant évidement toutes les précautions nécessaires pour ne pas la court-circuitée) et faire circuler ce courant dans une bobine constituée d'un fil plus épais, moins résistant donc.

Qu'entendez-vous par "précaution pour la décharge de l'éléctroaimant" ?

[LPFR]

Re.
Les précautions pour décharger l’électroaimant sont qu’une bobine stocke de l’énergie : ½LI². Si vous essayez de couper l’alimentation, le courant va continuer à passer par là où il pourra. Soit en créant une étincelle en l’air soit un arc entre les fils du bobinage (ce qui risque de la court-circuiter). Pour éviter cela, il faut laisser un passage à ce courant, avec une diode en parallèle avec la bobine et dans où elle ne conduit pas en fonctionnement normal. Si vous inversez l’alim, il faudra inverser aussi la diode pour qu’elle ne court-circuite pas l’alim.

Attention à votre manip avec la batterie de voiture. La batterie ne risque pas grand-chose. Mais votre bobine risque de cramer. Mettez une ampoule de phare en série pour commencer.

Le champ maximal que vous pourrez créer sera limité par la saturation du noyau de la bobine (1,6 à 2,2 tesla).

Vous pouvez estimer la valeur avec cette formule :



µo = 4.pi. 10^-7
µr perméabilité relative du noyau (mettons 4000).
ℓ Entrefer (distance entre les pièces polaires de votre électroaimant.
N nombre de tours
I courant.

Pour avoir un maximum de champ il faut « remplir le creux » que vous avez pour la bobine, pour avoir le nombre de tours le plus grand suivant le diamètre du fil. Et faire le bobinage bien serré, avec des spires jointives (un sacré travail quand on le fait à la main). Vous n’avez pas intérêt à prendre du fil très fin, car le bobinage vous semblera interminable.
Avant de commencer, calculez le nombre de spires que vous pourrez mettre dans le « carre » du noyau, en supposant le fil de section carrée d’arête égale au diamètre. Ça vous incitera à prendre du fil plus gros.

Le fil plus gros permet moins de tours mais accepte plus de courant. Donc, la seule chose qui change est la tension et le courant d’alimentation.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

Pour la batterie de voiture, fusible de rigueur à la valeur de courant max tolérée.