MP16 : milieux magnétiques

Biblio

• Poly JBD
• Magnétostriction : Magnétisme et matériaux magnétiques pour l’électrotechnique, Pierre Brissounneau (p103)

photos et notes : Lien du PDF

Intro

Barreaux alu/verre qui ne s’alignent pas pareil sur champ mag

I Transformateur

On utilise le transfo torrique, on veut tracer B(H). On envoie l’auto transfo sur le torre, et on met un passe bas en sortie d’un bobinage du torre : la tension est la primitive de e=dΦ/dt donc directement proportionnel à B. Le courant est image de H. En mode X,Y, on peut voir le cycle d’hystérésis se dessiner (on envoie du 50Hz à l’auto transfo). Ne pas se mettre en high resolution, et soit on prend une pince de courant soit on prend un transducteur (qui convertit un courant en tension).

Sur le cycle d’hystérésis, on peut lire :

• Le champ rémanent : champ magnétique pour exitation nulle
• Le champ coercitif : exitation nécessaire pour annuler le champ rémanent, caractéristique d’un ferro dur
• Le champ à saturation, champ magnétique max obtenu à aimantation à saturation, donc tous les spins alignés.

Ces grandeurs sont typiques d’un ferro doux, et comme on veut faire un transfo de puissance, vont contribuer aux pertes donc intéressantes à voir. L’aire du cycle est liée aux pertes fer, mesurons les.

On met un wattmètre sur le primaire et rien en secondaire : tout est perdu, en fer et en Joules si on travaille avec l’autotransfo. Donc on peut mesurer les pertes fer+Joutes en fonction du courant.

Pour les pertes Joules seules, on peut tracer la loi d’ohm en continu avec une alim stabilisée, même montage juste on travaille en continu pour s’affranchir des perte fer. On a alors les pertes Joules que l’on peut retrancher aux pertes totales, pour avoir une aire de cycle :)

( Magnétostriction)

Un tube métallique entouré d’un sollénoïde. Sous l’effet d’une excitation magnétique, le tube se contracte. On mesure cette contraction avec un michelson en sortie. Le sollénoïde a été étalonné (H(i), voir notice).

En sortie avec un michelson, on compte les anneaux défiler (λ/2 de contraction entre deux max d’intensité au centre car δ=2e au centre).

Manips possibles à faire en II/III

Tube de Quincke et transition ferro-para du fer.

Quincke : On met la surface vers le bas de l’entrefer, pour que le fluide ne voit que le gradient du bas. Ensuite, on trace h(B²) pour avoir une pente ξ/(2ρgμ0), avec la pesanteur, la masse volumique, la susceptibilité du vide. Voir photo (mesurer la section pour remonter à la hauteur en fonction du volume gradué, ou projeter et faire un grandissement). Utiliser celui en verre c’est mieux : comme il faut étalonner l’électroaimant, il faut travailler à entrefer fixé, le tube en plastique ne tient pas seul…