Aimant en chute libre
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Aimant en chute libre



  1. #1
    Nekama

    Aimant en chute libre


    ------

    Bonjour à tous,

    Je sollicite le groupe pour un problème conceptuel.

    Considérons un aimant torique radial (çad pour lequel B(r,z) r = R ; -h/2 < z < h/2 = B(R,z) er = Bo er)
    ( Ex ici : Aimant annulaire à aimantation radiale unipolaire )

    On le laisse tombe en chute libre (v = g.t)

    Que vaut I dans la spire rouge (quand elle est éloignée des bords de l'aimant, et face à celui-ci) ?

    Nom : Physique.png
Affichages : 178
Taille : 11,0 Ko

    -----

  2. #2
    gts2

    Re : Aimant en chute libre

    Bonjour,

    Par analogie avec le haut-parleur électrodynamique, cela doit donner (a rayon de la spire)
    yapuka mettre en forme ... !

  3. #3
    Nekama

    Re : Aimant en chute libre

    Selon quelle loi de Maxwell ? La variation de flux dans la spire n'est pas nulle ?

  4. #4
    gts2

    Re : Aimant en chute libre

    Le calcul classique pour le haut-parleur (spire mobile, aimant fixe) utilise le champ électromoteur
    La variation du flux dans la spire n'est pas nulle : il faut que je trouve (ou que je fasse...) un dessin.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gts2

    Re : Aimant en chute libre

    Un dessin trouvé à : researchgate.net

    Nom : Capture d’écran.png
Affichages : 125
Taille : 288,4 Ko

    Le flux à travers la spire est maximal (en norme) lorsque celle-ci est au bord supérieur ou inférieur, et le flux est nul lorsque la spire est au milieu.

  7. #6
    Nekama

    Re : Aimant en chute libre

    (edit: je n'avais pas encore vu le dessin mais je visualise mal et le lien ne marche pas.)

    ====

    Attention que dans un haut parleur, B est axial ; ici il est radial.

    Mais de toute manière la variation de flux dans la spire est nulle...
    B est constant et en plus, B est perpendiculaire à la surface.
    Dernière modification par Nekama ; 08/07/2025 à 19h50.

  8. #7
    gts2

    Re : Aimant en chute libre

    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    je visualise mal
    Vu en coupe avec deux spires :
    Nom : Capture d’écran 1.png
Affichages : 120
Taille : 90,8 Ko
    Je n'ai pas tenu compte de l'épaisseur radiale de l'aimant...
    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    Attention que dans un haut parleur, B est axial ; ici il est radial.
    Le champ est souvent axial dans l'aimant, mais bien radial au niveau de la spire.

    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    Mais de toute manière la variation de flux dans la spire est nulle...
    Non : voir le schéma

    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    B est constant et en plus, B est perpendiculaire à la surface.
    B radial constant c'est uniquement pour r=a. B dans l'espace varie en direction et intensité : voir le schéma.

  9. #8
    gts2

    Re : Aimant en chute libre

    Pour ce qui est de la loi de Maxwell en cause, c'est qui implique la conservation du flux ou dit autrement le flux à travers une surface fermée est nul.
    Nom : Capture d’écran 2.png
Affichages : 124
Taille : 52,4 Ko
    Dans la figure ci-dessus on a une boite de camembert : face supérieure la spire dans la position 1, face inférieure position 2.
    Le flux sortant par la surface latérale est positif, si le flux total est nul il faut bien que flux 1 soit différent de flux 2.

  10. #9
    Nekama

    Re : Aimant en chute libre

    Ok.

    Tu veux expliquer la présence d'une FEM E = v B 2.pi.a par le fait que le champ B ne peut pas en pratique être constant.
    Ceci serait impossible : B(r,z) r = R ; -h/2 < z < h/2 = B(R,z) er = Bo er) car div B = 0.

    Ta réponse devient (je pense) : E = v Br 2.pi.a où Br est la composante de B selon er
    Et tu expliques la présence de la FEM E par la variation de Bz qui traduit la variation de flux.

    Ce ne colle pas pour moi.

    1. Si on rajoute des ferrites comme sur le schéma , on va "corriger" la divergence du champ et augmenter Br et diminuer Bz et sa variation (on aplatit).
    Or ce faisant, on augmente la FEM mais on diminue la variation de flux.

    2. L'expression E = v B 2.pi.a est constante quand l'aimant se trouve au milieu et le flux également.
    En conséquence la variation de flux est nulle et donc la FEM qui apparait (Maxwell Faraday) devrait être nulle et pas constante.
    Pour obtenir (aux imperfection près) une E soit grosso modo constante, il faudrait que le flux soit grosso modo linéaire selon z.
    Mais comme dit au 1, il faut aussi que la pente augmente quand Br augmente...

    Nom : Physique2.png
Affichages : 110
Taille : 8,3 Ko

  11. #10
    Nekama

    Re : Aimant en chute libre

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Dans la figure ci-dessus on a une boite de camembert : face supérieure la spire dans la position 1, face inférieure position 2.
    Le flux sortant par la surface latérale est positif, si le flux total est nul il faut bien que flux 1 soit différent de flux 2.
    Effectivement et la variation de flux est de : 2pi.a B v ...
    Bien vu.
    Dernière modification par Nekama ; 09/07/2025 à 06h54.

  12. #11
    gts2

    Re : Aimant en chute libre

    Citation Envoyé par Nekama Voir le message
    Ta réponse devient (je pense) : E = v Br 2.pi.a où Br est la composante de B selon er
    Oui, plus explicitement encore :

  13. #12
    CapFlam

    Re : Aimant en chute libre

    Bonjour,

    Ça change pas forcément la question mais un aimant à 3 pôles, c'est pas possible. Il faudrait coller 2 aimants pour obtenir ce que tu présente au post n°1.
    Mes cours de magnétisme commencent à dater, vos formules me passent un peu au-dessus de la tête, mais je crois que le phénomène qui serait en jeu, avec un bobinage à noyau ferromagnétique serait plus celui de la "réluctance variable" que celui de la variation du champs magnétique.

  14. #13
    gts2

    Re : Aimant en chute libre

    L'aimant du message #1 est un aimant annulaire radial le pôle Nord est sur la face interne et Sud sur la face externe

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