L’essentiel du cours 589
rainuré est beaucoup moins amorti que celui avec le disque plein, pour un même champ magnétique
dans l’électroaimant.
Comment expliquer la présence des forces de freinage ?
Lors du mouvement du pendule, le disque conducteur est en mouvement dans un champ magnétique
stationnaire. Des courants induits sont ainsi créés dans le disque. Les forces de Laplace qui en
résultent s’opposent au mouvement du disque. Dans le disque plein, les courants induits forment
des boucles de grandes dimensions. Dans le disque rainuré, seules des boucles de courant de petites
dimensions peuvent se développer, ce qui réduit fortement l’efficacité du freinage.
Pour des circuits non filiformes, les courants induits sont répartis dans tout le volume du
conducteur et sont appelés courants de Foucault.
Courants de Foucault
Afin de limiter les courants de Foucault (causes de perte énergétique), les noyaux en
fer utilisés dans les transformateurs sont feuilletés pour éviter la formation de grandes
boucles de courant.
2 Conversion d’énergie électrique en énergie mécanique
La conversion d’énergie électrique en énergie mécanique est réalisée dans les moteurs électriques
et dans différentes applications nécessitant un mouvement de translation ou de rotation. Nous
allons étudier l’exemple du haut-parleur électrodynamique (figure 22.5), dans lequel une tension
électrique est convertie en un déplacement d’une membrane qui engendre une onde acoustique.
(k, , 0 )
z
N
S
S
××××××××××
i(t)
u(t)
L
i(t)
e(t)
R
u(t)
Figure 22.5. Schéma en coupe d’un haut-parleur et schéma électrique équivalent de la bobine.
Un haut-parleur est constitué d’une bobine cylindrique comportant N spires identiques solidaires
d’une membrane susceptible de se translater suivant l’axe (Oz). L’élasticité de la membrane est
modélisée par un ressort de raideur k. La bobine est emmanchée dans un aimant cylindrique
constitué d’un pôle nord dans sa partie centrale et d’un pôle sud sur la couronne extérieure. Cet
aimant crée un champ magnétique radial
#»
B e = B e
#» u r stationnaire dans l’entrefer où la bobine se
déplace. La composante radiale B e est la même pour tous les points de la bobine.
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
rainuré est beaucoup moins amorti que celui avec le disque plein, pour un même champ magnétique
dans l’électroaimant.
Comment expliquer la présence des forces de freinage ?
Lors du mouvement du pendule, le disque conducteur est en mouvement dans un champ magnétique
stationnaire. Des courants induits sont ainsi créés dans le disque. Les forces de Laplace qui en
résultent s’opposent au mouvement du disque. Dans le disque plein, les courants induits forment
des boucles de grandes dimensions. Dans le disque rainuré, seules des boucles de courant de petites
dimensions peuvent se développer, ce qui réduit fortement l’efficacité du freinage.
Pour des circuits non filiformes, les courants induits sont répartis dans tout le volume du
conducteur et sont appelés courants de Foucault.
Courants de Foucault
Afin de limiter les courants de Foucault (causes de perte énergétique), les noyaux en
fer utilisés dans les transformateurs sont feuilletés pour éviter la formation de grandes
boucles de courant.
2 Conversion d’énergie électrique en énergie mécanique
La conversion d’énergie électrique en énergie mécanique est réalisée dans les moteurs électriques
et dans différentes applications nécessitant un mouvement de translation ou de rotation. Nous
allons étudier l’exemple du haut-parleur électrodynamique (figure 22.5), dans lequel une tension
électrique est convertie en un déplacement d’une membrane qui engendre une onde acoustique.
(k, , 0 )
z
N
S
S
××××××××××
i(t)
u(t)
L
i(t)
e(t)
R
u(t)
Figure 22.5. Schéma en coupe d’un haut-parleur et schéma électrique équivalent de la bobine.
Un haut-parleur est constitué d’une bobine cylindrique comportant N spires identiques solidaires
d’une membrane susceptible de se translater suivant l’axe (Oz). L’élasticité de la membrane est
modélisée par un ressort de raideur k. La bobine est emmanchée dans un aimant cylindrique
constitué d’un pôle nord dans sa partie centrale et d’un pôle sud sur la couronne extérieure. Cet
aimant crée un champ magnétique radial
#»
B e = B e
#» u r stationnaire dans l’entrefer où la bobine se
déplace. La composante radiale B e est la même pour tous les points de la bobine.
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