FORMULES de PHYSIQUE
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AIMANTATION-Notions accessoires et AIMANTS
-aimantation (notions accessoires et aimants)
L'aimantation (éléments de base) fait l'objet par ailleurs d'un chapitre spécial
Mais il y a en outre, quelques notions accessoires évoquées ci-après :
-aimantation rémanente -ou conservation d'aimantation-
Voir chapitre Hystérésis magnétique
-la désaimantation est la technique permettant d’enlever l’aimantation d’une matière.
On confond souvent ce terme avec la démagnétisation (qui vaut μ fois la désaimantation, μ étant la perméabilité)
-aimantation massique
C'est une aimantation ramenée à la masse aimantée (donc de dimension L-1.M-1.I
exprimée en Ampère par mètre et par kg) On s'en sert pour l'aimantation rémanente ci-avant
-coefficient d’aimantation (ou susceptibilité volumique)
C’est le rapport M / H.V et s’exprime en m3/sr (dimension L-3.A)
C’est aussi : (χm / V) = μ’ / M
avec μ’(A-m²/sr)= moment électrocinétique
M(A/m)= aimantation et χm la susceptibilite
-viscosité magnétique
Synonyme coefficient de relaxation magnétique
C'est le rapport M / Log t
avec M(A/m)= aimantation et t(s) le temps
-transition de PHASE aimantée:
C’est la variation continue de l’aimantation entre 2 types de magnétisme (para, ferro, etc)
DENSITÉ LINÉIQUE de COURANT
Similaire à l'aimantation par les effets produits, la densité linéique de courant est
Ml = i / l
Ml(A/m)= densité linéique de courant d’un conducteur filaire
l(m)= longueur du conducteur
i(A)= intensité du courant dans le conducteur
LES AIMANTS PERMANENTS
Il existe plusieurs matières permettant une aimantation permanente :
les ferrites --l'alliage Al-Ni-Co --l'alliage Sm-Co --l'alliage Nd-Fe-B
Pour fabriquer un aimant, on chauffe, puis on applique un champ externe, puis on refroidit brusquement pour bloquer les moments magnétiques des particules constitutives
La magnétisation d’un aimant de volume V(m3) est H’(exprimée en T-sr)
H’ = M.μ
M est son aimantation(A/m)
Mk(Wb-m-sr) son moment magnétique (inducteur)
On a aussi la relation ci-après pour un aimant :
H’ = Mk / V avec H’(T-sr)= magnétisation d’un aimant de volume V(m3)
et Mk(Wb-m-sr)= moment magnétique (inducteur)
Force d'aimantation (pour un aimant)
F = B.S.M
avec F(N)= force d’attraction totale d’un aimant (force s’exerçant sur une plaque magnétisée par l’aimant)
M(A/m)= aimantation
B(T)= champ d’induction magnétique
S(m²)= surface des armatures de l’aimant
ELECTROAIMANTS
-force d’attraction d'un électroaimant
F = Φ².Ω / 2S.μ ou F = B².S.Ω / μ
F(N)= force d’attraction d’un électroaimant (force portante)
S(m²)= surface d’attraction totale des pôles
μ(H-sr/m)= perméabilité magnétique
Φ(Wb)= FLUX d’induction magnétique
B(T)= champ d'excitation magnétique
Ω(sr)= angle solide d’interaction
-effets de forme dans un électro-aimant
Quelques caractéristiques de construction d’un électroaimant peuvent causer des différences de FLUX :
-effet de frange : dans l’entrefer, le matériau (air ou autre) a une perméabilité différente de celle du métal constitutif.Les lignes de FLUX sont "gonflées" à partir du plan de symétrie.
Si les faces de l’entrefer sont de largeur ll, de longueur lLet que l’espace d’entrefer soit le >>> il y a lieu de corriger empiriquement la surface d’attraction (qui est normalement llx lL ) en surface corrigée (ll + le) x (lL+ le)
-effet de coin : les courbes de FLUX Φ sont en fait arrondies dans les coins de l’armature.
On considère que la valeur dans un coin est la valeur au croisement des lignes moyennes
-effet de fuite : une partie du FLUX Φ(1 à 8 %) s’échappe dans l’air dans le centre interne des armatures (par un phénomène de chemin "raccourci")