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Niveau maths spé
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freinage par courant de foucault

Posté par
Zoro20
03-07-21 à 19:52

Bonjour à tous

concernant mon tipe sur le ralentisseur des trains par courant de foucault je veux juste savoir comment calculer le champ magnétique suffisant en tesla pour freiner un train .

merci d'avance

Posté par
vanoise
re : freinage par courant de foucault 04-07-21 à 10:58

Bonjour

À ton niveau, tu dois être facilement capable de démontrer que la force de freinage (force de Laplace ici) appliquée à chaque volume élémentaire d de conducteur en mouvement à la vitesse \overrightarrow{V_{e}} par rapport à la source de champ magnétique créant, au niveau du volume élémentaire, un champ magnétique de vecteur \overrightarrow{B} , a pour expression :

\overrightarrow{dF}=\gamma.\left(\overrightarrow{V_{e}}\wedge\overrightarrow{B}\right)\wedge\overrightarrow{B}.d\tau

( : conductivité du conducteur en mouvement)

Reste ensuite à exprimer le moment élémentaire de cette force par rapport à l'axe de rotation puis à intégrer sur tout le volume du conducteur en mouvement soumis au champ magnétique.

La présence d'un double produit vectoriel peut faire un peu peur au départ mais en général, pour les dispositifs usuels, la situation s'arrange bien et on obtient un couple de freinage proportionnel à la vitesse angulaire du conducteur en rotation et au carré de la norme du vecteur champ magnétique.

Posté par
Zoro20
re : freinage par courant de foucault 04-07-21 à 11:05

Merci
Mais je veux Juste savoir dans le double produit vectorielle on a le champ magnétique appliqué au départ par l electroaimant ou le champ magnetique induit par courant de foucault et de plus j'ai pas encore compris comment calculer le champ magnétique suffisant en tesla pour freiner.

Posté par
vanoise
re : freinage par courant de foucault 04-07-21 à 12:09

Ici, \vec B désigne le vecteur champ créé par l'électroaimant, pas celui induit par les courants de Foucault.
Ensuite, il te faut modéliser le frein. Il en existe plusieurs modèles. Le plus simple à mettre en équation : un disque de rayon R tournant à la vitesse angulaire par rapport à l'électroaimant qui crée un champ magnétique uniforme au niveau du disque de direction perpendiculaire au disque. Tu dois être capable d'expliciter le moment du couple de freinage en fonction de la conductivité , de R, de et de B.
Reste alors un problème de mécanique classique : quelle couple de freinage faut-il en fonction de la masse du train, de la décélération souhaitable ???
De plus, ce type de frein n'est pas le seul à agir...

Posté par
Zoro20
freinage par courant de foucault 06-07-21 à 20:58

bonjour
     j'ai tellement besoin de votre aide mes amis concernant mon tipe le freinage par courant de foucault j'ai beaucoup trompé dans la partie théorique de mon tipe. quelqu'un peut m'aider en calculons la force de la place et le moment pour une pièce conductrice cylindrique d'épaisseur e en rotation dans un champ magnétique .

merci beaucoup d'avance.

*** message déplacé ***

Posté par
Zoro20
re : freinage par courant de foucault 06-07-21 à 21:41

Oui alors mon probléme est est ce que je dois modéliser la pièce comme un disque d épaisseur négligeable ou un cylindre et le grand probléme pour moi c'est comment savoir le sens du courant de foucault car le signe - me gêne c est à dire le courant de foucault doit être dirigé vers la circonférence ou l inverse

Et merci beaucoup pour votre aide

Posté par
vanoise
re : freinage par courant de foucault 06-07-21 à 21:57

Bonjour
Ce message fait un peu double emploi avec l'autre sur les courants de Foucault. Je vais te poster dans l'autre sujet un schéma qui devrait t'aider...

*** message déplacé ***

Posté par
Zoro20
re : freinage par courant de foucault 06-07-21 à 21:59

Merci beaucoup c'est parce que je doit présenter mon tipe le jeudi prochain

*** message déplacé ***

Posté par
vanoise
re : freinage par courant de foucault 07-07-21 à 00:04

Je pars des formules que j'ai fournie dans mon message du 04-07-21 à 10:58. Si la démonstration te pose problème, demande de l'aide. Je considère donc un cylindre de rayon R, d'épaisseur « e » qui tourne à la vitesse angulaire instantanée autour de l'axe de symétrie (Oz). Soit un point M dans le plan de figure de coordonnées polaires (r, ) entourée d'un volume élémentaire :


 \\ d\tau=e.dS=e.r.dr.d\theta

Le champ magnétique est supposé uniforme en tout point du disque, de vecteur :

\overrightarrow{B}=B.\overrightarrow{U_{z}}

La vitesse du point M est :

\overrightarrow{V_{e}}=r.\omega.\overrightarrow{U_{\theta}}

Tu peux ainsi exprimer le vecteur force élémentaire. Tu peux ensuite calculer le moment élémentaire en O de cette force élémentaire :

\overrightarrow{dM}=\overrightarrow{OM}\wedge\overrightarrow{dF}=r.\overrightarrow{U_{r}}\wedge\overrightarrow{dF}

Tu vas vérifier bien sûr que, conformément à la loi de Lenz, il s'agit d'un moment qui tend à freiner le disque... Reste pour finir, pour obtenir le moment en O, à intégrer l'expression sur tout le cylindre. Je te laisse continuer.

freinage par courant de foucault

Posté par
Zoro20
re : freinage par courant de foucault 07-07-21 à 00:26

Merci beaucoup
J'ai encore deux petite probléme:

   1/v=OM (er) ^w(ez) =-Rw(e théta) mais je vois toujours qu'elle égale à Rw(ethéta) sans le moins

   2/est ce que je peux modéliser ce phénomène juste par un disque d épaisseur négligeable pour faciliter la tache ??
Je suis désolé pour le derangement

Posté par
vanoise
re : freinage par courant de foucault 07-07-21 à 11:54

Il faut bien faire intervenir l'épaisseur afin de pouvoir définir un volume élémentaire d = e.dS. L'épaisseur « e » est suffisamment faible devant le rayon R du cylindre de sorte que le problème est invariant à l'intérieur du cylindre par translation suivant l'axe (Oz). Cela revient effectivement à assimiler le cylindre à un disque au niveau des calculs.

Regarde bien la figure et imagine que le disque tourne à la vitesse angulaire dans le sens positif défini sur la figure. On voit bien que le vecteur vitesse d'un point M quelconque du disque possède la direction et le sens du vecteur unitaire \overrightarrow{U_{\theta}}. Pour la formule vectorielle de la vitesse :

\overrightarrow{V_{e}}=\overrightarrow{\Omega}\wedge\overrightarrow{OM}=\omega.\overrightarrow{U_{z}}\wedge r.\overrightarrow{U_{r}}=r.\omega.\overrightarrow{U_{\theta}}

Posté par
gbm Webmaster
re : freinage par courant de foucault 07-07-21 à 19:30

Bonsoir,

@ Zoro20 : merci de respecter les règles du forum :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q03 - Pourquoi ne faut-il pas faire du ''multi-post'' ?

Posté par
faonlime
re : freinage par courant de foucault 17-02-24 à 18:50

Zoro20, je fais mon TIPE sur le même sujet que toi, j'aurais peut être besoin de ton aide est ce que tu peux me contacter ici stp : ***adresse mail supprimée***

Posté par
gbm Webmaster
re : freinage par courant de foucault 18-02-24 à 10:07

Bonjour,

@faonlime :

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q07 - Puis-je mettre mon adresse mail dans mon message afin d'inviter les visiteurs du forum à rentrer en contact avec moi ?



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