Sculpture magnétique

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charlotte
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Sculpture magnétique

Messagepar charlotte » 11 Mai 2011, 11:34

Bonjour,

Je suis artiste et prépare une exposition qui aura lieu le 1er juillet dans le sud de la France et durera 2mois et demi.

Pour cette occasion j’aimerais réaliser une sculpture « éphémère » faite de poudre de fer et maintenue grâce au magnétisme de deux aimants, l’un au sol et l’autre au plafond.

J’ai fait des essais et en maquette j’arrive à obtenir le résultat souhaité, je vous mets une image de celle-ci. Et un lien vers une image plus grande.
Image


J’ai fait pas mal de recherches et j’ai parfois des sons de cloches différents sur le danger provoqué par le champ magnétique, la faisabilité du projet sur une hauteur dans la salle sous plafond de 3,80m et enfin sur le type de matériau à utiliser.

Pour la poudre magnétique je souhaitais prendre de la poudre de fer mais le fournisseur me l’a déconseillé car elle peut être inflammable donc on oublie dans un lieu public. :sgh03:

Il m’a orienté sur de la poudre oxyde de fer noire qui n’aura aucun danger à priori, j’attends de recevoir un échantillon pour faire mes essais mais je suis moins convaincue par l’aspect de celle ci, j’aurai préféré avoir la couleur du fer, l’aspect brut.

Quelqu’un aurait-il une idée pour ignifuger ou pallier ce problème ?

Ensuite il y a la question d’utiliser des aimants permanents, des terres rares comme le néodyme très puissant ou des électro-aimants.

La aussi j’ai des avis divergents, on me dit que l’électro-aimant dégagera un champ magnétique plus faible que l’aimant permanent et inversement.

Le souci avec l’électroaimant est que je suis tributaire du courant et que s’il y a une panne, toute la forme suspendue va tomber…

J’opterais plus pour l’aimant permanent, mais j’aimerais savoir comment calculer le champ magnétique d’un aimant par exemple le plus gros que j’ai trouvé mesure 80 x 80 x 40mm de hauteur, il est vendu sur ce site :

http://www.aimantsneodyme.eu/index.php?item=-80-x-80-x-40-mm-_ni-cu-ni_-sur-stock-le-30_06&action=article&group_id=14&aid=944&lang=FR

La forme obtenue dans l’exemple en photo peut-elle être obtenue (en plus grande) avec des aimants plus puissants ?

Est il possible de connaître la distance à laquelle devront être placés les deux aimants pour que la poudre se rejoigne ?

Idéalement j’aimerais vraiment prendre toute la hauteur sur 3,80m mais si je dois réduire jusqu'à quelle distance peut-on écarter ces deux aimants pour que la poudre du bas touche celle du haut?

Le cumul de plusieurs de ces aimants peut-il permettre d’atteindre une plus grande hauteur ?

Ça serait formidable si quelqu’un pouvait m’éclairer, me donner des conseils pour que ce projet voit le jour !

Merci d’avance de l’attention que vous voudrez bien porter à ma demande.
Bonne journée.
Charlotte
Dernière édition par charlotte le 19 Déc 2011, 21:21, édité 1 fois.

darrigan
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Re: sculpure magnétique

Messagepar darrigan » 11 Mai 2011, 14:51

Bonjour,

Ambitieux projet ! Très belle photo de maquette ! :+1:

Quelques réponses ou non-réponses en désordre :

Je ne sais pas si tu imagines l'intensité magnétique qu'il faut pour réaliser une telle hauteur de colonne ! 3,80 m !!

Avec des électroaimants il faudrait une intensité électrique énorme, cela dépend aussi de la taille et de la forme du bobinage. Sans compter que les bobines vont s'échauffer fortement et que cela peut provoquer un incendie. Inutile de placer un gentil ventilateur pour refroidir... Et bonjour la note d'électricité si l'expo doit rester longtemps ! En cas de coupure, le risque est celui que tu as décrit ; si jamais la poudre de fer vient à s'effondrer d'un coup, cela risque aussi de provoquer un nuage de poussière dans la pièce particulièrement dangereux à respirer pour les gens qui y seront à proximité.

Avec des aimants au néodyme (à mon avis la meilleure solution), tu n'auras jamais une intensité telle pour construire une colonne de 3,80 m. Il en faudra plusieurs et, à mon avis, un bloc en haut, un bloc en bas, les deux étant reliés par une chaîne métallique magnétisée (qui permet au champ magnétique d'être présent dans l'axe) et des aimants au néodyme de plus petite taille bien fixés le long de cette chaîne (disposés en N-S•••N-S•••N-S etc.). La poudre magnétique serait placée en quantité telle que cela recouvrirait cette chaîne et les aimants intermédiaires. Quelle masse cela représente ? #-/ Quel prix !? #-/ Il faut que le plafond et le sol puissent supporter toute la masse...

Quelques risques :
- Si jamais le/les aimants du haut se détachent et tombent sur le/les aimants du bas, il risque d'y avoir un énorme clash... que je ne voudrais pas vivre de près... L'attraction magnétique étant d'autant plus forte que les aimants sont proches, les deux aimants se rapprocheraient avec une accélération énorme et voleraient en éclat, c'est sûr. Il te faut donc trouver un moyen qui empêchera absolument l'aimant du haut de se détacher. Si jamais par malheurs les deux aimants s'approchent de trop près, sans se casser, il se peut que tu ne puisses plus jamais les séparer... Leur transport est rigoureusement interdit en avion (le champ magnétique perturbe les instruments de bord). En train il vaut mieux éviter à cause des voyageurs. Il n'existe pas de boîtes anti-champs-magnétique ! #-/
- Si des visiteurs s'approchent trop près, cela peut attirer fortement les objets métalliques internes ou externes à leur corps : broches osseuse, prothèses, certains bijoux/piercing, certaines pièces de monnaie, clés... Cela risque de démagnétiser les cartes bleues, tickets de métro, train, etc. Cela risque de bloquer les stimulateurs cardiaques (pacemaker). Donc il faut absolument baliser et informer le public du danger présent.
- La poudre de fer est effectivement combustible :sgh02: quand elle est fine. Utiliser de la magnétite (Fe3O4), donc une forme déjà oxydée, fait qu'elle n'est plus combustible, et en plus elle est magnétique, ce qui contribue à la tenue de l'ensemble.

:salut:
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Unkky
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Re: sculpure magnétique

Messagepar Unkky » 11 Mai 2011, 20:05

darrigan a écrit :- Si jamais le/les aimants du haut se détachent et tombent sur le/les aimants du bas, il risque d'y avoir un énorme clash... que je ne voudrais pas vivre de près... L'attraction magnétique étant d'autant plus forte que les aimants sont proches, les deux aimants se rapprocheraient avec une accélération énorme et voleraient en éclat, c'est sûr. Il te faut donc trouver un moyen qui empêchera absolument l'aimant du haut de se détacher

Énorme clash provoquant étincelles, et cela avec la poudre de fer autour... :-/

thadrien
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Re: sculpure magnétique

Messagepar thadrien » 11 Mai 2011, 22:53

darrigan a écrit :Leur transport est rigoureusement interdit en avion (le champ magnétique perturbe les instruments de bord). En train il vaut mieux éviter à cause des voyageurs. Il n'existe pas de boîtes anti-champs-magnétique !


Je ne sais pas si ça compte comme "blindage magnétique", mais on utilise couramment du mu-métal pour protéger les électroniques sensibles aux champs magnétiques forts.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Blindage_magn%C3%A9tique
http://www.rs-particuliers.com/WebCatal ... 75962.aspx
http://www.magneticshields.co.uk/fr/rec ... t/faq.html
Mort aux signatures !!!!!!

darrigan
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Re: sculpure magnétique

Messagepar darrigan » 11 Mai 2011, 23:13

thadrien a écrit :Je ne sais pas si ça compte comme "blindage magnétique", mais on utilise couramment du mu-métal pour protéger les électroniques sensibles aux champs magnétiques forts.

Oui c'est vrai ça existe, mais de là à arrêter un champ magnétique si intense que celui d'un néodyme... :-/ je demande à voir...

Des idées sinon pour son problème ?
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Geoffrey
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Re: sculpure magnétique

Messagepar Geoffrey » 12 Mai 2011, 00:47

Salut,
Je vais sans doute répéter en partie ce qui a été dit par les autres, mais c'est pour mieux construire le raisonnement.
Si je comprends bien, ton objectif est de créer un "pont" de poudre ferromagnétique sustentée le plus grand possible entre 2 aimants disposés à la verticale l'un de l'autre ?
Ce que tu souhaites c'est clairement que ce pont soit entièrement sustenté par les forces magnétique ou bien souhaites-tu surtout que l'on puisse voir les lignes de champs magnétique qui forment ces hérissements si particuliers ?

Je te demande ça car un rapide calcul en supposant une colonne verticale cylindrique de poudre de fer de densité $ \rho $ = 2800 kg/m3 (source:http://www.powderandbulk.com/resources/bulk_density/material_bulk_density_chart_i.htm) et que la force magnétique reste égale à la force de contact de l'aimant (ce qui est discutable) permet d'exprimer le rayon maximal de la colonne par:

$ r_{max} = \sqrt{\frac{F}{\rho \pi h} $

avec F la force de contact de l'aimant en kg-force, ici 450 kg-force (au passage ce site http://www.supermagnete.fr/magnets.php?group=blocks_big vend aussi des aimants néodymes)
h la hauteur de la colonne ici 3,8 m

rmax = 11,6 cm

Donc tu ne peux pas espérer une colonne de plus de 23 cm de diamètre moyen entre le sol et le plafond si tu utilises un seul de ces aimants. On peut alors penser qu'il suffit d'utiliser plusieurs aimants côte à côte, mais on verra plus tard que ça peut poser problèmes

Le modèle précédent fournit un ordre de grandeur de ce qu'on peut faire avec l'aimant dont tu nous as donné la description, mais pour être plus proche de la réalité on pourrait faire un modèle empirique en se basant sur tes expériences à échelle miniature. Par exemple si tu parviens à obtenir la forme idéale de colonne en maquette, la question que tu peux te poser est quelle quantité de poudre de métal ferromagnétique et de combien d'aimants tu vas avoir besoin pour reproduire la même forme mais avec une hauteur de 3,8 m
D'un point de vue mathématique il s'agit d'une homothétie, tu dois définir le facteur d'homothétie "k", par exemple si ta maquette faisait 5cm de haut, le rapport doit être exprimé dans les mêmes unités par exemple en cm et on a 380/5 = 76. Ainsi le volume de poudre de fer devra être proportionnel au cube de k, soit 76^3 = 438976 fois plus grand (la masse aussi), et pour les aimants il faudrait analyser plus finement le système physique, mais je crains que pour générer un champ magnétique proportionnel dans tout l'espace il faille aussi multiplier par k^3 leur volume, donc leur masse et le prix total aussi, enfin ce dernier se négocie, mais pas le reste...
Ainsi tu n'aurais plus qu'à mesurer la masse de poudre sur ta maquette et la masse de tes aimants pour savoir ce dont tu auras besoin pour l'œuvre finale (attention quand on pèse un aimant ça perturbe la balance et sa mesure, il vaut mieux le peser en haut d'un petit morceaux de bois qui éloigne l'aimant du circuit électronique et du corps de la balance).

Comme il a été dit précédemment les électroaimants possèdent l'avantage de pouvoir être commandés électriquement, mais ils consomment du courant dont une grande partie sera perdue dans les fils par effet Joule sous forme de chaleur. De plus les champs magnétiques générés par les aimants alliage néodyme-fer-bore sont de l'ordre de 1,3 Teslas, ce qui est comparable à un bon électroaimant à conducteur non refroidi et non supra-conducteur, donc tu n'y perds pas en force par rapport à un électroaimant que tu aurais pu utiliser.

La poudre de fer présente en effet le risque de pouvoir s'enflammer en cas d'étincelle ou si un mégot de cigarette vient a son contact, de plus avec une telle surface de contact à l'air elle rouillerait en quelques jours. Peut être que si tu la mélanges à de l'huile ce risque serait diminué car l'huile l'ignifugerait en partie en lui évitant un contact direct avec l'air et en captant la chaleur d'une éventuelle source d'ignition. Enfin l'idée d'utiliser de la poudre d'oxyde magnétique de fer résoudrait bien ces problèmes.

Il reste le souci de manipuler sans risques les aimants, étant donné les forces qu'ils peuvent potentiellement développer il peuvent être très dangereux à manipuler à main nue car tout objet ferromagnétique a proximité (une plaque de fer) devient une menace. Ils peuvent sans problème casser un os ou entrainer une grave compression des tissus.
Si on revient à l'idée d'utiliser plusieurs aimants côte à côte pour augmenter la force que l'aimant supérieur pourrait générer, essaye d'imaginer une méthode non dangereuse pour rassembler ces aimants sachant qu'une force énorme va s'exercer pour les faire basculer et coller l'un sur l'autre lorsque tu vas les rapprocher, ce que l'on veut éviter car il faut qu'ils soient côte à côte...
Enfin si tu comptes mettre l'aimant au plafond veille à ce que la limite de charge surfacique du plafond ne soit pas atteinte, car tu vas concentrer une grande force sur une toute petite surface.

J'ignore de quels moyens tu disposes, mais je crains qu'il soit difficile financièrement et techniquement de faire tenir une colonne pleine de 3,8m de haut de plusieurs centaine de kg à l'aide d'aimants. Par contre, et c'est pour ça que je te posais la question de savoir si tu veux absolument une colonne pleine de poudre ferromagnétique ou si tu veux juste voir des hérissements. Car il y a une solution plus simple qui pourrait être de ne pas utiliser une colonne pleine, mais plutôt un cylindre creux en aluminium dans lequel tu pourrais placer plusieurs aimants et la puisque le champ magnétique passe facilement au travers de l'aluminium, la poudre serait à l'extérieur et viendrait recouvrir le cylindre, du point de vue du public il pourrait même ne pas voir le cylindre. Tu n'obtiendrais pas une seule colonne comme sur ta photo, mais une sorte de superposition de ces schémas, et chaque nœud correspondrait à un aimant de ta colonne. Cette méthode présente aussi l'avantage de pouvoir déplacer les nœuds si tu as disposé les aimants sur des vérins à l'intérieur de ta colonne, ainsi tu pourrais la faire bouger, ça pourrait être un effet sympa. Enfin on peut imaginer que si tu rentres complétement les vérins, les aimants iraient se loger dans des cages en fer doux qui vont concentrer les lignes de champ magnétique et fortement diminuer le champ perçu à l'extérieur, ainsi la poudre ferromagnétique autour du cylindre tomberait en grande partie au sol ça serait plus simple pour le nettoyage, on retrouverait ainsi une certaine commandabilité que les électroaimants offraient par rapport aux aimants.

Je n'ai pas beaucoup étudié le ferromagnétisme donc je ne sais pas s'il existe déjà des modèles physiques pour les colonnes de poudres que tu souhaites réaliser, par contre j'ai rencontré de tels modèles pour interpréter les hérissements des ferrofluides (http://www.youtube.com/watch?v=fpI4EiGA ... re=related) et s'il fallait vraiment en établir un pour tes poudres je pense qu'on pourrait adapter ce dernier à notre cas d'étude.

charlotte
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Re: sculpure magnétique

Messagepar charlotte » 12 Mai 2011, 12:01

bonjour à tous,

je vois que le nouveau forum est aussi actif que l'ancien, je vous avais déjà sollicité avant de commencer d'autres projets:
http://www.charlotte-charbonnel.com/elusive-landscape-video.html
http://www.charlotte-charbonnel.com/adn.html

donc tout d'abord, merci beaucoup pour ces réponses ou non-réponses, j'ai quelque peu l'habitude des défis qui paraissent au départ "impossibles"

http://www.flickr.com/photos/charlotte-charbonnel/5466723562/in/photostream
http://www.charlotte-charbonnel.com/exploration1_video.html
http://www.charlotte-charbonnel.com/retrovision2.html

bon je reviens à mon problème actuelle.

@darrigan:

Ne pas avoir à utiliser d'électroaimant est plutôt arrangeant pour moi, j'avais des difficultés pour garantir l'alimentation continue (problème réglé)
le transport: il ne me reste plus qu'a descendre en camion
la magnétite (Fe3O4), bonne piste à explorer mais peut elle être grise anthracite comme la poudre de fer? car on en trouve de toutes couleurs...Et quelle est la différence par rapport à la poudre qu'on me propose (voir fiche technique de cette poudre dans le dernier paragraphe) est ce que c'est la même chose? Sais tu ou je peux m'en procurer en gris?

on m'avait prévenue des dangers d'utilisation des aimants de cette taille, j'ai d'ailleurs une question à ce sujet.

il semble que cela soit difficile de maintenir de la poudre de fer sur une telle distance. Mais, si le champ magnétique est trop faible pour maintenir de la poudre, comment peut il être suffisant pour être dangereux pour les visiteurs ?
A ce sujet, je me souviens d'une exposition au Palais de Tokyo qui présentait une œuvre électromagnétique gigantesque (voir en fin d'article: http://www.jflacombe.com/?p=1033) accompagné d'une flopée d'avertissement (portable, pacemaker, objet métallique...)

@Geoffrey:

Si je comprends bien, ton objectif est de créer un "pont" de poudre ferromagnétique sustentée le plus grand possible entre 2 aimants disposés à la verticale l'un de l'autre ?

Oui tout à fait, mais comme tu le précises dans ton message, le "pont" n'a pas à être parfait, l'apparition des hérissements est bien sur intéressante. la forme sur la maquette me parait intéressante. à l'origine du projet, j’idéalisai un double cône inversé. donc le point de jonction pourrait être quasi nul.

pour les vérins, je m'amuserai un autres jour avec :)

sur la maquette:
aimant: 30*10*5 N45 Force 7,5 kg
poudre: 40 à 50g
hauteur: 10 cm

donc pour 3m80 ca ne devrait être "que" 54872 fois plus grand ;)
soit 2 tonnes de poudres ça parait faisable ;)

pour la solution avec l'huile dont tu parles, est ce que si j'imbibe ma poudre de fer (ça sera un peu galère c'est sur, mais c'est vraiment cet aspect que j'apprécie), ça sera suffisant et durable dans le temps pour pallier le problème d'inflammabilité?

Et les hérissements (propres à la poudre de fer) seront-ils modifiés? Car j'ai peur qu'avec la poudre noire oxydée qu'on me propose ou la magnétite on n'arrive pas à ces mêmes hérissements (comme sur l'image de mon essai)...

@tous
je pense donc qu'il faut réduire la hauteur, et être plus raisonnable. peut être avec un caisson d'alu en haut et en bas.
j'avais comme vous 2 l'idée de réduire le vide entre le sol et le plafond par une structure magnétique ( vos idées de chaines et de d'alu fourré au aimant sont très bonnes). Mais je ne vous avais pas tout dis...

dans le projet, j'aimerai faire tourner les aimants supérieurs ( à l'aide d'un moteur http://www.mecamagic.fr/Tournettes.html ) , cela se rapproche de l'idée de Geoffrey qui voulait faire "vivre" la forme. en tournant très lentement cela modifiera la forme, et surtout les hérissements. le moteur devra bien sur être éloigné des aimants, cela réduira donc la taille de l’œuvre.

par contre on me propose cette poudre :https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=explorer&chrome=true&srcid=1O5xvBe8CoyPBO9-s9PFCgbigaHeiLE-RaOYEMO5Lz94qil4sVRtZtjDzZ1Tx&hl=fr&authkey=CISPw6sE
je suis un peu inquiète de la finesse de la poudre et donc de sa densité: 4.7g/cm3
peut on en trouver avec granulométrie + importante ?

pour répondre à la question du cout, j'ai un budget pour réaliser la pièce, donc pour l'instant, je me pose des questions sur la faisabilité technique... et comme le dit Geoffrey l'un se négocie pas l'autre....

je vais réaliser aujourd'hui des tests "en plus grand", j'ai récupéré 4 gros aimants néodyme (50x50x30 mm, N50, F 150kg). je vous tiendrai informé des avancées :)

Et je vais en profiter pour essayer avec de l'huile aussi..

encore merci à tous pour vos réponses.
Charlotte.

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Re: sculpure magnétique

Messagepar darrigan » 12 Mai 2011, 14:03

charlotte a écrit :la magnétite (Fe3O4), bonne piste à explorer mais peut elle être grise anthracite comme la poudre de fer? car on en trouve de toutes couleurs...Et quelle est la différence par rapport à la poudre qu'on me propose (voir fiche technique decette poudre dans le dernier paragraphe) est ce que c'est la même chose? Sais tu ou je peux m'en procurer en gris?

La fiche ne donne aucune indication sur la nature chimique du produit, difficile de répondre.
Il existe plusieurs oxydes de fer (voir : http://fr.wikipedia.org/wiki/Oxyde_de_fer ) mais tous ne sont pas attirés par les champs magnétiques. Il te faut un matériau "ferromagnétique" ou bien "ferrimagnétique". Par mis ceux-ci :
- le fer, le nickel, le colbalt (sous leur forme métallique ; je ne parle pas d'autres plus exotiques),
- certains alliages fer-nickel, mais pas tous,
- l'alliage d'Heussler (pourtant constitué de métaux non-ferromagnétiques, Cu, Mn, Al),
- certains oxydes métalliques, tels que la magnétite FeOFe2O3 (= Fe3O4) (ferrimagnétique).

La magnétite est plutôt d'un gris foncé (voir photos dans google). Par contre, peut-être que de la poudre de nickel peut avoir cet aspect ?

Mais, si le champ magnétique est trop faible pour maintenir de la poudre, comment peut il être suffisant pour être dangereux pour les visiteurs ?

#-/ C'est surtout par précaution que je disais cela : j'imagine que si un visiteur porte un appareil comportant de petites pièces métalliques mobiles, elles peuvent être perturbées par le champ magnétique, même si celui-ci n'est pas assez intense pour faire tenir des kilogrammes de poudre entre le sol et le plafond !

A ce sujet, je me souviens d'une exposition au Palais de Tokyo qui présentait une œuvre électromagnétique gigantesque (voir en fin d'article: http://www.jflacombe.com/?p=1033) accompagné d'une flopée d'avertissement (portable, pacemaker, objet métallique...)

Là c'est encore un autre danger, celui des ondes électromagnétiques. Le générateur de Tesla rayonne des champs électromagnétiques avec une certaine fréquence qui peut atteindre les appareils électroniques à grande distance, provoquer des parasites radio, provoquer des arc électriques, etc.
Dans ton installation, le champ magnétique est statique, permanent, il n'y a pas d'ondes électromagnétiques.
Il te faudra tester à la boussole, ou avec un bout de métal suspendu à une ficelle, à quelle distance de l'œuvre le champ devient négligeable, et tout de même signaler la présence de champ magnétique intense.
Pour les appareils RMN de laboratoires, ou d'IRM médical, contenant un aimant, il y a un périmètre à ne pas franchir. Dans http://fr.wikipedia.org/wiki/Imagerie_par_résonance_magnétique, il est dit :
Remarque : on parle de la « ligne des 0,5 mT » ou « des 5 Gauss ». C'est la limite au-delà de laquelle il y a dysfonctionnement ou dérèglement d'un pacemaker


pour la solution avec l'huile dont tu parles, est ce que si j'imbibe ma poudre de fer (ça sera un peu galère c'est sur, mais c'est vraiment cet aspect que j'apprécie), ça sera suffisant et durable dans le temps pour pallier le problème d'inflammabilité?

Certaines huiles sont combustibles. Eviter les huiles alimentaires, qui vont aussi rancir sous l'effet de l'oxygène de l'air et dégager une odeur rance désagréable. A la limite une huile de vaseline, qui est plus inerte. Mais cette solution de l'huile me semble mauvaise car :
Et les hérissements (propres à la poudre de fer) seront-ils modifiés?

A coup sûr oui : l'huile fera un liant autour des grains, tu perdra toute la finesse des grains, les hérissements particulier comme sur ta photo.

dans le projet, j'aimerai faire tourner les aimants supérieurs ( à l'aide d'un moteur http://www.mecamagic.fr/Tournettes.html )

Il faudra tester aussi que le champ magnétique intense de l'aimant ne perturbe pas le moteur auquel il est fixé ! Un moteur, cela fonctionne par champ magnétique. :mrblue:

je vais réaliser aujourd'hui des tests "en plus grand", j'ai récupéré 4 gros aimants néodyme (50x50x30 mm, N50, F 150kg). je vous tiendrai informé des avancées :)

Des photos ! :+1:
:salut:
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Re: sculpure magnétique

Messagepar charlotte » 15 Mai 2011, 12:25

Bonjour à tous,

j'ai donc réalisé d'autres tests avec 4 aimants néodyme (un aimant carré mesure 50 x 50 x 30 mm, charge d'environ 150kgs) répartis en 2 aimants au dessus et 2 en dessous.
J'ai chargé le maximum de poudre sur les deux surfaces, en tout 1,6 kgs de poudre de fer.
La hauteur maximum atteinte entre les deux plaques en les écartant est de 20cm, soit le double par rapport à la première expérience.

Image
http://www.flickr.com/photos/charlotte-charbonnel/5721815258/

Selon les calculs de Geoffrey, si je ne me trompe pas pour atteindre une hauteur de 2mètres il faut que je multiplie par 1000 mes données? soit 4000 aimants et 1,6 T de poudre!!!

Comment faire pour augmenter la distance entre mes deux plaques? aimants plus puissants? addition d'aimants?

Sur l'image ci dessous, la distance est plus réduite, moins de 20cm et seule la poudre empêche les aimants de se rapprocher. Les deux aimants du bas sont en suspension.

Image
http://www.flickr.com/photos/charlotte-charbonnel/5721911118/

En gardant la même configuration qu sur l'image: plaque avec 2 aimants, est ce que si j'empile à nouveau des aimants, je vais pouvoir augmenter la distance entre mes deux plaques?

Ou est ce que la solution est de prendre des aimants plus puissants comme ceux de 450kgs de charge?
Si oui comment faire pour atteindre une hauteur de 2m?

Merci d'avance!
Bonne fin de w.e à tous,
Charlotte

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Re: sculpure magnétique

Messagepar darrigan » 15 Mai 2011, 12:46

C'est superbe ! Hélas on ne peut pas changer les lois de la physique.
Il va falloir ruser. As-tu essayé la solution consistant à placer un tube d'aluminium vertical contenant des aimants répartis ?
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Re: sculpure magnétique

Messagepar charlotte » 15 Mai 2011, 12:59

Merci!
Non je n'ai pas essayé la solution avec le tube en alu car ça va modifier la forme du test qui m’intéresse...(de plus je n'en ai pas sous la main)
Et la solution d'augmenter la taille ou la puissance des aimants aura t il un impact?

Geoffrey
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Re: sculpure magnétique

Messagepar Geoffrey » 15 Mai 2011, 13:58

Salut,
j'ai quelques remarques a propos de tes nouvelles expériences:
Essaye de ne pas sustenter les aimants du bas, ça rajoute une charge inutile à ceux du haut.

Ce n'est pas forcé que l'introduction du tube en alu (ou même en bois) modifiera la forme de ta colonne de poudre. Si j'observe cette photo http://www.flickr.com/photos/charlotte- ... 721815258/
je vois qu'il y a toute une zone intérieure en forme quasi-cylindrique qui est occupée par de la poudre de fer, s'il y avait un tube à la place on ne s'en rendrait pas compte et pourtant ça serait de poudre en moins à utiliser. Je n'ai pas suffisamment étudié le ferromagnétisme pour pouvoir te dire de façon certaine que si tu enlèves une partie de la poudre au centre en la remplaçant par un autre matériau alors ça te permettrait de sustenter plus de poudre sur les côtés. Le problème c'est que chaque particule de poudre de fer agit comme un dipôle magnétique et vient superposer son champ à celui de l'aimant, au final le champ quand la poudre est présente est surement très différent de celui de l'aimant seul quand il n'y a pas de poudre. Alors peut être qu'utiliser un cylindre central fait d'un matériau ferromagnétique comme un barreau d'acier pourrait être positif, il faudrait lire un peu plus sur le ferromagnétisme pour savoir ça, par contre tu pourrais facilement l'expérimenter.

Ensuite la disposition des aimants est importante, le champ magnétique généré par un dipôle magnétique est maximal dans l'axe des pôles, et c'est aussi dans ces directions que les particules de fer vont subir la force la plus grande, comme on peut s'en rendre compte sur cette photo: http://www.askamathematician.com/wp-con ... magnet.jpg
En physique la force exercée sur un dipôle magnétique M est proportionnelle au gradient du champ magnétique F = M.grad(B), la force est nulle si le champ B est constant dans l'espace.

A l'aide d'une boussole que tu déplaces autour de ton aimant tu peux déterminer la topographie du champ magnétique et ainsi savoir comment est orienté le dipôle dans ton gros néodyme, un peu comme sur cette image http://onlinephys.com/magnet4.jpg, c'est grâce à cette méthode que j'ai pu me rendre compte que les néodymes des lecteurs de disque dur sont quadripolaires. Tu dois placer tes aimants en fonction de leur orientation et il y a des chances qu'expérimentalement tu sois tombé sur la "bonne" orientation car elle t'a donné le meilleur résultat.
D'une part il faut que les dipôles des aimants du haut et de ceux du bas soient alignés pour que les champs s'additionnent sans se détruire et attirent un maximum de poudre, comme le suggère cette image http://www.ac-grenoble.fr/webcurie/peda ... imant1.jpg. Il faut aussi que les groupes d'aimants du haut et du bas soient alignés entre eux, pour ça il y a 2 façons de faire, soient tu les mets l'un sur l'autre en les faisant naturellement se coller, ils seront alignés verticalement c'est ce que tu as fait sur ta photo. Soit il faut que les pôles nords soient côte à côte et de même pour les pôles sud, ainsi les champs s'additionnent mais en plus de la première méthode ils présentent une surface plus large à la plaque ce qui a mon avis va te permettre d'attirer plus de poudre. Enfin essaye toutes les configurations en notant à chaque fois l'orientation des aimants pour savoir ce qui donne le meilleur résultat mais il y a des chances que ça confirme ce que j'ai dit.

Si tu veux augmenter la distance entre tes 2 plaques, il est clair que si tu utilises plus d'aimants convenablement disposés tu vas pouvoir soulever plus de poudre. Il faudrait optimiser la hauteur de la colonne avec un nombre donné d'aimant en cherchant quels paramètres tu peux faire varier pour augmenter la hauteur, on vient de voir que l'orientation des aimants peut avoir un rôle important, la présence d'un corps central et la nature du matériau qui le compose (ferromagnétique ou non) peut aussi jouer. Est ce que sur les dernières expériences que tu nous as données la hauteur est maximale? si ça n'est pas le cas il y a un dispositif simple où tu pourrais facilement faire varier la distance séparant les 2 aimants, par exemple en posant la première plaque au sol ou sur 2 briques, puis tu mets encore des briques sur la plaque pour poser ensuite la 2eme avec les aimants au dessus. Tu introduis ta poudre de fer et tu augmentes la distance en insérant des briques (ou tout autre objet non ferromagnétique) entre les plaques pour les séparer, ainsi tu devrais pouvoir voir à quelle hauteur la colonne s'effondre, ça sera la hauteur maximale de la colonne que tu peux réaliser avec ces aimants. Ensuite regarde si en disposant autrement les aimants tu peux augmenter cette hauteur encore, il y aura peut être une disposition qui te donnera un maximum, note la.

champo
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Re: Sculpture magnétique

Messagepar champo » 01 Juin 2011, 23:31

Bonsoir.Je vais peut-être dire une blague : l'utilisation de LIMAILLE de fer ne serait-elle pas plus profitable que la POUDRE ? D'abord sur la forme du spectre, et sur l'inflammabilité.Plus les particules sont grosses, moins ça brule, non ?
Je connaissais, " dans le temps" une société qui commercialisait ce genre de produits ferreux.Me contacter par MP si besoin est.En, tout cas, chapeau, c'est un beau projet.

charlotte
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Re: Sculpture magnétique

Messagepar charlotte » 07 Juin 2011, 23:24

Bonsoir,

suite à mes nombreux tests avec la poudre, j'aimerais bien tenter la limaille comme l'évoquait Champo.
Avez vous des adresses sur Paris ou ailleurs qui pourraient en vendre en grosse quantité et dans des délais rapides?

Sinon j'ai fini par opter pour des cônes en aluminium qui sont remplis d'aimants.
Faire une colonne d'aimants à l'intérieur du cône était la solution la plus simple mais à la base de mon cône (diamètre 18cm) l'aimant est éloigné et ça fonctionne moins bien.
J'ai pensé à mettre plusieurs aimants à la base de façon à ce qu'ils soient proches des parois mais j'ai des doutes avec le fonctionnement des pôles.
si j'ai une colonne d’aimants, comment vont réagir les aimants mis cote à coté en carré de 4 par exemple?
Ne vont ils pas se retourner?
Solution envisagée est d'isoler mes couches d'aimants en les séparant par des plaques d'aluminium.
Car j'aimerais maintenir l'orientation du champ magnétique nord sud identique sur tous les aimants.
J'espère que mes questions sont claires...
Merci d'avance et bonne soirée,
Charlotte

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Re: Sculpture magnétique

Messagepar darrigan » 23 Août 2011, 14:59

Bonjour Chalotte, où en es-tu de tes essais artistiques ? :salut:
Aide-toi et le forum t'aidera ! Image

charlotte
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Re: Sculpture magnétique

Messagepar charlotte » 19 Déc 2011, 21:20

Bonjour à tous,

quelques nouvelles du projet
Voici ce lien qui vous permettra de voir le résultat en image, si vous le souhaitez.
http://www.analogues.fr/e-semaine279.html
Il s'agit d'un petit catalogue, vous pourrez voir le résultat à la page 7 et 11.
Et une vue d'ensemble qui donne l'échelle page 12/13.
Donc je n'ai malheureusement pas pu réaliser à la taille que je souhaitais la colonne, c'est une maquette du coup.
Mais je ne désespère pas de trouver des personnes qui voudraient un jour réaliser avec moi cela en grand!
Les deux étaient motorisées, j'avais ralenti les moteurs de façon à avoir une vitesse très lente 1t/5min.
A bientôt,
Charlotte

Dracula
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Re: Sculpture magnétique

Messagepar Dracula » 21 Déc 2011, 06:30

C'est très joli , je préférerais que tes réalisations ne soient pas éphémères .


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