Coll̬ge de Saussure РGroupe de physique

Mots clés | induction | lévitation magnétique | Meissner | supraconducteur

Lévitation d’une bille aimantée au-dessus d’une pastille supraconductrice par effet Meissner.

Refroidir la pastille avec de l’azote liquide. Elle doit être recouverte. Attendre le refroidissement complet ( plus d’ébullition ) et déposer, avec précaution en utilisant les brucelles, la petite bille aimantée au-dessus de la pastille. Observer la lévitation et aussi la rotation en l’air de la bille.

• Kit avec isolant, pastille supraconductrice, bille aimantée et brucelles.
• Azote liquide dans un dewar, gants de protection

Manipuler l’azote liquide avec précaution.

Lorsque l’on dépose la bille aimantée au-dessus de la pastille supraconductrice, le champ magnétique de la bille veut entrer dans la pastille créant ainsi une variation de flux magnétique à travers la surface du supraconducteur. Cette variation de flux magnétique engendre par induction des courants de Foulcault qui ne sont pas limités en intensité du fait de la résistance nulle du supraconducteur refroidi à l’azote liquide. Ces courants à leur tour engendrent un champ magnétique égale et opposé à celui qui veut entrer. De ce fait les lignes du champ magnétique de la bille sont repoussées à l’extérieur de la pastille. La bille repose donc en lévitation sur un matelas magnétique. ( c’est effet Meissner ).

Tout ce passe comme si la surface de la pastille se comporte comme un miroir magnétique produisant une image virtuelle de l’aimant ( comme dans le cas d’un miroir plan ). L’aimant et son image ayant les pôles de même nom en regard les uns des autres ils se repoussent mutuellement assurant la lévitation de l’aimant.