Bobines d'électroaimants

Pour tout ce qui traite des expériences de physique.
Oliviermaillet
Messages : 222
Inscription : 28 Août 2013, 21:06
Niveau d'étude / Domaine : Ecole d'architecture

Bobines d'électroaimants

Messagepar Oliviermaillet » 27 Juin 2020, 00:09

Bonsoir à tous , pouvez vous m'expliquer pourquoi lorsque l'on parle de bobine d'électroaimants on ne peut pas utiliser de fil de fer isolé contrairement au noyau qui doit l'être obligatoirement ?

Oliviermaillet
Messages : 222
Inscription : 28 Août 2013, 21:06
Niveau d'étude / Domaine : Ecole d'architecture

Re: Bobines d'électroaimants

Messagepar Oliviermaillet » 27 Juin 2020, 02:01

Je me suis trompé dans mon premier message excusez moi voila ma question Bonsoir à tous , pouvez vous m'expliquer pourquoi lorsque l'on parle de bobine d'électroaimants on préfère un fil de cuivre à un fil de fer isolé contrairement au noyau qui doit être en fer obligatoirement ?

darrigan
Administrateur
Administrateur
Messages : 2438
Inscription : 16 Mars 2011, 15:48
Niveau d'étude / Domaine : Docteur en chimie physique
Localisation : Pau (64), France
Contact :

Re: Bobines d'électroaimants

Messagepar darrigan » 27 Juin 2020, 12:46

Bonjour,

Dans ta question, il y a deux notions à comprendre : la conductivité électrique, et la "conductivité" magnétique. ;-)

Le cuivre est préférable au fer quand il s'agit de faire circuler un courant électrique, car la résistance électrique du cuivre est plus faible que celle du fer. C'est-à-dire que pour une tension appliquée donnée, l'intensité électrique sera plus forte dans le fil de cuivre, que dans un fil de fer de même longueur.
Tu connais probablement la formule :
$ I = \frac{U}{R} $
R est la résistance électrique (qui s'exprime en ohm, symbole Ω), U la tension électrique appliquée, et I l'intensité électrique (courant) résultant.
Pour qu'une bobine puisse créer un fort champ magnétique, il faut un maximum de courant électrique. Et si la résistance électrique du fil est grande, l'effet Joule sera aussi important et la bobine va chauffer plus.
La conductance électrique G (qui s'exprime en siemens, symbole S) est l'inverse de la résistance électrique : $ G = \frac{1}{R} $
Voici un tableau qui donne les conductivité (= conductance par unité de longueur, exprimée en S/m) des métaux :
https://www.tibtech.com/conductivite.php?lang=fr_FR
Donc tu peux aussi utiliser un fil en fer isolé mais il y aura beaucoup de pertes par effet Joule et aussi le champ magnétique sera plus faible (pour une tension identique).

Pour le noyau de la bobine, ce qu'il faut est un matériaux qui soit un très bon conducteur du champ magnétique. Il faut donc regarder la propriété que l'on appelle "perméabilité magnétique" du matériau. On parle plutôt de "perméabilité magnétique relative", $ \mu_r $ (sans unité), en posant comme référence la perméabilité magnétique du vide, $ \mu_0 $.
La plupart des matériaux organiques ont des valeur proches de 1. Certains métaux dits "ferromagnétiques" ont des valeurs très grandes.
    Cobalt : 250
    Acier au cobalt (entre 35-50%) : 3 500
    Fer : 5 000 à 10 000
    Acier : 40 000 à 50 000
    Mu-métal (alliage) : 20 000 à 100 000
https://en.wikipedia.org/wiki/Permeability_(electromagnetism)
Par comparaison, le cuivre est à quasiment 1, il n'est pas ferromagnétique. (Il est même légèrement diamagnétique).
Aide-toi et le forum t'aidera ! :mrblue:

Oliviermaillet
Messages : 222
Inscription : 28 Août 2013, 21:06
Niveau d'étude / Domaine : Ecole d'architecture

Re: Bobines d'électroaimants

Messagepar Oliviermaillet » 27 Juin 2020, 13:17

Merci beaucoup Darrigan , j'ai bien compris maintenant , pour avoir donc un champ magnétique aussi fort que le cuivre il va falloir carrément bobiner un fil de fer de diamètre ( une barre oui :-D ) pratiquement 10 fois plus gros que pour un fil de cuivre parcouru par un courant électrique de même intensité ce qui est bien sûr peu pratique , le cuivre l'or et l'argent sont effectivement les meilleurs métaux pour les bobines.

ecolami
Contributeur d'Or 2011+2012
Contributeur d'Or 2011+2012
Messages : 2472
Inscription : 21 Mars 2011, 14:09
Niveau d'étude / Domaine : DUT CHIMIE
Localisation : Seine et Marne, France
Contact :

Re: Bobines d'électroaimants

Messagepar ecolami » 29 Juin 2020, 12:53

Bonjour,
Que se passe-t-il dans une bobine en fil de fer? Il n'y a pas besoin de noyau magnétique puisque les champ magnétique est directement dans la bobine. il y a -t-il un effet particulier? il s'agit de courant continu dans cette remarque que je fais.
Tri+traitement Produits chimiques 77 (Seine et Marne). Retraité depuis Octobre 2015
http://ami.ecolo.free.fr


Revenir vers « Forum de physique »

Qui est en ligne ?

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur inscrit et 2 invités