Coll̬ge de Saussure РGroupe de physique

Mots clés | Courant de Foucault | lévitation | sustentation magnétique

Lévitation magnétique d’un disque en aluminium utilisant la force de Laplace exercée sur les courants de Foucault induits par les champs magnétiques produits par un dispositif symétrique de 4 bobines alimentées en courant alternatif. Les 4 bobines de 500 spires sont disposées chacune sur un joug en U de transformateur. Elles sont disposées en carré et assemblées en groupant les parties des jougs libres les unes contre les autres ( voir photo 2). Elles sont alimentées par un générateur de tension alternative 50 Hz, 0-240 V de type variac. Cette disposition permet de créer les conditions de stabilité pour que le disque, une fois soulevé, reste au-dessus du dispositif. En effet, les bobines produisent chacune un champ magnétique alternatif induisant une variation de flux magnétique à travers la surface métallique du disque. Par effet d’induction, cette variation de flux engendre des courants induits fermés ( plus ou moins circulaires) dits courant de Foucault dans le disque. Ces courants étant plongés dans le champ magnétique de la bobine, ils subissent une force de Laplace. La résultante de toutes ces forces de Laplace est dirigée verticalement vers le haut et compense la force poids du disque. Lorsque elle est suffisamment forte, elle permet de soulever le disque à environ 1 cm au-dessus des bobines, il flotte alors en lévitation. (deuxième partie du schéma )

• Déposer le disque en aluminium ( ou les deux disques assemblés) sur le dispositif constitué par les bobines.
• Régler la tension du variac jusqu’à ce que le disque lévite à environ 1 cm de hauteur au-dessus des jougs.
• On peut toucher le disque et sentir l’échauffement produit par les courants de Foucault
• En disposant les 2 petites cales en aluminium couvrant la moitié de la section du joug sur les bobines comme indiqué sur le schéma, on engendre une légère dissymétrie dans les forces de Laplace. Cette dissymétrie engendre une composante tangentielle qui provoque la mise en rotation du disque sur lui-même.

• quatre bobines n=500
• quatre jougs en U
• deux petites cales en aluminium
• grands disques aluminium
• un interrupteur ou contact de morse 
• un variac

• En maintenant le deuxième disque en aluminium quelques cm au-dessus de l’autre, on peut augmenter l’effet et voir le premier disque se soulever plus haut qu’il ne le ferait tout seul !