Induction aimant bobine.

[edenn]

Bonjour,

Dans le cadre d'un projet expérimental dont le but est de mettre en évidence le phénomène d'induction entre un aimant et une bobine, je me demandais...
Si l'on branche un voltmètre aux bornes d'une bobine plate dont on connais les caractéristiques (longueurs, nombre de spires etc..), que l'on bouge un aimant en passant par le centre de la bobine et que nous arrivons à observer une tension alternative, est-t'il possible d'en déduire la force d'attraction de l'aimant grâce à la tension observée?
Existe t'il donc une formule liant la tension aux bornes de la bobine à la force d'attraction de l'aimant et l'induction magnétique?
Merci d'avance pour vos réponses (car je suis actuellement un peu perdu)
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[Nomeho]

Salut,

Oui tout à fait. Il s'agit d'une application directe de la loi de faraday:



Dans ton cas tu connais V (et E), donc tu détermine facilement B.

[edenn]

Je pense comprendre plus ou moins l'expression mais peux-tu m'expliquer qu'est ce que dA dans la loi de faraday parce que j'ai un doute.

[Mejisto]

Bonjour,
Effectivement, il s'agit d'appliquer la loi de Faraday (forme intégrale) : 1.PNG avec e, la force électromotrice induite, et phi, le flux.
Or : 2.PNG B(M) le champ magnétique de l'aimant au point M, dS un petit élément de surface orienté.
Une intégrale assez compliquée à calculer: déjà, il faut le champ B de l'aimant en tout point de la spire (il n'y a pas de formule générale du champ B, dépendant de la géométrie de l'aimant par exemple) puis il faut projeter sur l'axe de la bobine et intégrer sur toute une spire, puis multiplier par le nombre de spire... Ainsi, on a une relation entre la tension induite dans ton circuit et la variation du flux (donc grossièrement, au déplacement de l'aimant dans la bobine).
J'ignore le cadre de ton projet, mais il faudra peut être te contenter du qualitatif.
Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Prenez un cas simple dans lequel on peut faire des approximations « décentes ».
Prenons un aimant au néodyme avec un champ de 1 T et de 1 cm de diamètre (l’épaisseur n’est pas importante dans ce cas).
Prenez une spire de 1 cm de diamètre. La surface est de ≈8 10^-5 m²
Si on considère le champ constant sur toute la surface, le flux de l’aimant sera de 8 10^-5 Wb. Si on fait passer le flux de zéro à 8 10^-5 Wb en 1 seconde, il y aura une tension induite de l’ordre de ΔΦ/Δt de 8 10^-5 V, soit 80 µV
Si vous faites la manip 10 fois plus vite et que, à la place de 1 spire vous en mettez 10, la tension induite sera de 8 mV.
Ce n’est pas beaucoup et ça ne dure pas longtemps. Mais ce sera visible avec un oscilloscope.

Si on est optimiste, on peut faire le calcul à l’inverse et déduire « la valeur » de B. Mais elle sera entachée des erreurs dues aux approximations.
Au revoir.

[edenn]

Comment peut-t'on alors calculer le flux magnétique dans la bobine de manière expérimentale?