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Eléctro-aimant



  1. #1
    lolosit

    Eléctro-aimant


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    Bonjour, j'aimerais fabriquer un éléctro-aimant, capable de porter au minimum des objets de quelques grammes. Je connais le principe d'un éléctro- aimant : bobine de fils de cuivre émaillés (+ il y a de spires + il y a des champ magnétique)... Mon but serait au final, comme certaints gadget du commerce, de faire "léviter" de petits objets, mais je ne sais pas exactement comment calculer la tension qu'il me faut, le nombre de spires .... et comment diminuer la tension pour passer de 230 à la tension voulue. Quelqu'un comprend ce que je dis et pourrais il m'aider?

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  2. #2
    Graam

    Re : Eléctro-aimant

    Il y a différence entre champ magnétique et force appliquée à l'objet pour le faire léviter.
    Et le magnétisme des milieux materiels n'est pas chose aisée.
    Un champ magnétique appliqué a un materiau ferromagnétique non polarisél'attirera toujours, celà sous entends que l'électro aimant doit être placé au dessus de l'objet.

    Maintenant, les lignes de champ rebouclent en sortant du solénoïde de l'électro aimant, ce qui entraine une décroissance très franche du champ magnétique sur l'axe du solénoïde quand on s'éloigne du bord de l'électroaimant.
    Donc plus l'objet a faire léviter est près de l'électro aimant plus la force exercée sera grande (à même matériaux).

    La force à compenser est le poids, et le champ magnétique créé par le solénoïde est proportionnel au courant injecté : Donc à même intensité du champ ( même courant) un objet lourd sera a l'équilibre plus haut qu'un objet léger.

    Il faut donc trouver l'altitude à laquelle faire léviter l'objet si tu maintiens un courant fixe dans l'électro aimant.
    En pratique de cette façon , le moindre courant d'air ou variation ferait soit tomber l'objet soit le coller à l'électro-aimant: il faut donc réguler le courant en fonction de l'altitude, ce n'est pas si compliqué et c'est comme ça que fonctionnent les gadjets du commerce ( map mondes en lévitation etc)

    Pour obtenir ce courant à partir du secteur, il faut fabriquer une petite alimentation régulée, celà nécéssite un transfo, un régulateur ( genre LM 317 ou autre), une poignée de composants et un bon dissipateur thermique.

    L'électro aimant maison peut être fait en récup à partir des enroulements d'un vieux transfo et "dopé" avec un noyau en ferrite: cela augmente l'intensité du champ magnétique.

    Faire léviter un objet n'est pas si compliqué, maintenant, si tu veux le faire léviter à une altitude définie ( ou pire : réglable), celà le devient énormément, car il faut bien contôler la force exercée sur l'objet et donc se lancer dans le magnétisme des milieux matériels en connaissant parfaitement ton électroaimant ( exit le bricolage avec un vieux transfo^^)

    Le temps me l'interdit maintenant, mais je posterai de la doc sur le sujet si celà n'est pas déja fait d'ici là (entre autre sur un principe de lévitation)

  3. #3
    lolosit

    Re : Eléctro-aimant

    Je comprend, je n'ai pas d'altitude definie, disont que entre le support (bureau) par exemple et l'aimant (2 5 cm du support est ce trop?) juste que l'objet qui lévite sois entre. Et j'aimerais savoir jusqu'a quel poid convenable puis-je arrive sans débourser trop d'argent?

  4. #4
    Graam

    Re : Eléctro-aimant

    l'important est la distance objet-aimaint, pas la distance support aimant, ton aimaint peut être à 1m ou 20 cm du bureau celà n'y changera rien, la distance objet-aimant sera la même ( je rapelle que là, l'électro aimant est fixe et suspendu et l'objet flotte dessous)

    Faire léviter un objet à quelques centimètres de l'électro aimant est très possible mais il faut garder à l'esprit que cette distance dépends du champ magnétique et des matériaux. A même materiel (une bille de fer par exemple), la distance va dépendre du nombre de spires de la bobine, de la nature de son noyau, et du courant qui la traverse.

    Pour 2 à 5cm, d'après ce que j'ai pu voir, c'est très jouable avec des électroaimants de taille raisonnable (de récupération) et un courant de l'ordre de l'ampère.

    Une manip que j'ai vu consistait à placer de petits aimants( attention, polarisé, donc le sens compte) sur des objets ( de la taille d'un surligneur stabilo) avec du scotch et de les faire léviter.

    Le plus compliqué de l'histoire est la régulation du champ autour de la stabilité de l'objet.

    La régulation, c'est de l'automatique : le principe est de faire agir un système en fonction de ce que lui disent des capteurs. Ici, il faut que des capteurs disent si l'aimant est stable ou pas, si non si il tombe ou monte, et qui ajustent le courant (donc le champ) en fonction.

    J'ai pas mal de doc PDF sur le sujet que je n'ai pas sous la main ( je les posterai plus tard), mais j'avais vu une revue d'électronique ( electronique pratique ou elektor) qui proposait un système avec un lazer et une photodiode en guise de capteur et une régulation vraiment pas casse tête.
    Des potentiomètres ( résistances variables) permettent d'ajuster le courant continu autour duquel on va varier pour réguler ( cela permet de changer d'objet et d'avoir une flexibilité sur l'altitude)

    Point de vue pécunier je te rassure, ce n'est pas une manip onéreuse!
    Je t'assure que ce genre de manip est réalisable à moindre frais, mais celà demande du temps si l'on a pas de connaissances en électronique, et c'est vraiment passionant ( enfin à mon humble avis ).

    Les composants pour l'alimentation et la régulation ne sont pas chers, et le reste ( bobine et lazer par exemple) sont récupérables. Encore faut il avoir accès à une insoleuse et une graveuse pour réaliser le circuit imprimé, sans quoi tu devras commander des plaques d'essai un poil plus chères ( quelques euros l'unité et il en faut minimum 2: alim stabilisée et régulation)

    PS: apparament dans ton cas il faudra creer une alim, en tapat "réalisation alimentation stabilisée" sous gogole tu trouvera mine de circuits.
    Je te conseille de séparer alim et régulation, pour commencer, et faciliter la régulation thermique (le système est gourmand en courant)

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