Rotation d’un disque par induction

EM 28


 

Principe de l'expérience

Un aimant est suspendu au-dessus d’un disque en aluminium et mis en rotation. L’aimant crée un champ magnétique qui va balayer la surface définie par le disque et ainsi produire une variation de flux magnétique à travers cette surface. Par induction, il y a création de courants de Foucault dans le disque. Ces courants, étant plongés dans le champ magnétique de l’aimant, vont subir une force de Laplace qui va permettre de mettre en mouvement le disque. Le disque va donc tourner à une fréquence un peu plus faible que celle de l’aimant.

Manipulations
  • Enclencher le moteur et observer.
Liste du matériel
  • Un aimant fer à cheval
  • Un montage-moteur
  • Une alimentation LyHe
  • disque en aluminium avec son support sur roulement à bille
  • Un trépied
  • Une tige inox 0,5m
Complément de théorie

A l’avant de l’aimant en déplacement, le champ magnétique augmente et donc le flux magnétique à travers la surface du disque augmente également ( voir sur le schéma le profil de l’intensité du champ magnétique de l’aimant, croissant à l’avant et décroissant à l’arrière). Cette variation de flux donne naissance aux courants induits circulaires  ( en jaune) qui vont subir des forces de Laplace inégales et opposées car le champ magnétique n’est pas uniforme dans la zone de formation de ces courants induits. La résultante des forces de Laplace agissant sur les courants induits n’est donc pas nulle, mais dirigée vers la droite. C’est la force motrice qui va mettre en mouvement le disque.