Université Abdelmalek Essaadi

1. Université Abdelmalek Essaadi Faculté des Sciences AIMANT PERMANANT ET LEUR APPLICATION Réaliser par: BENAYAD Sanae

2. INTRODUCTION

3. Le magnétisme est une branche de la physique qui étudie les corps aimantés, le magnétisme se manifeste par des forces d’attraction ou de répulsion entre matériaux.

4. LA DEFINITION D’UN AIMANT

5. Un aimant est constitué d’une pièce d’acier . Il peut être plat, avoir la forme d’un fer a cheval ou d’un barreau. Les effets magnétiques des aimants sont dus à l’orientation d’une majorité des orbitales électroniques des atomes les constituants suivant une direction privilégiée.

6. LES TYPES D’AIMANT

7. Aimants permanents. • Electroaimants.

8. Les aimants usuels qui sont rencontrés le plus fréquemment sont : • Le barreau aimanté • L’aiguille aimantée • L’aimant en U

9. PROPRIETE DES AIMANTS

10. Un aimant attire les objets ferromagnétiques placés à proximité de ses pôles. • Placé dans le champ magnétique terrestre, un aimant droit s’oriente spontanément dans la direction nord-sud. Par convention, l’extrémité de l’aimant tournée vers le nord géographique s’appelle «  pôle nord » et l’extrémité de l’aimant tournée vers le sud géographique s’appelle « pôle sud ». • Les effets magnétiques d’un aimant sont localisés à proximité de ses pôles. • Il est impossible d’isoler un pôle nord ou un pôle sud : la cassure d’un aimant ne provoque pas la séparation de ses pôles mais l’apparition de deux aimants. • Deux pôles d’aimants de même type se repoussent ; s’ils sont de types contraires, ils s’attirent.

11. LA DEFINITION DE L’AIMANT PERMANANT

12. Un aimant permanent ou aimant dans le langage courant, est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, c’est-à-dire dont le champ rémanent et l'excitation coercitive sont grands .Cela lui donne des propriétés particulières, comme d'exercer une force d'attraction sur tout matériau paramagnétique.

13. LES TYPES DE L’AIMANT PERMANANT

14. Terres rares. • L’alnico V. • Les aimants à céramiques.

15. Le champ d’un aimant: Pour l’aimant droit , les lignes de champs quittent l’aimant depuis le pole Nord en divergeant ,elles contournes l’aimant et viennent converger vers au pole Sud de l’aimant. Pour l’aimant en U, les lignes de champs quittent l’aimant depuis le pole Nord en divergeant et viennent converger vers au pole Sud de l’aimant; entre les branches du U , les lignes de champs sont parallèles.

16. La FMM et flux d’un aimant permanent: Attraction magnétique: Avec:

17. LES CARACTERISTIQUES DE L’AIMANT PERMANANT

18. Le figure se compose des domaines suivants: • La caractéristique de désaimantation principale(1). • L’induction rémanente • Le champs coercitif • Une droite de retour (2), parallèle à la tangente en , caractérisée par l’équation: Perméabilité interne de l’aimant

19. Point de fonctionnement d’un aimant permanent: Le point de fonctionnement d’un aimant permanent est déterminé par l’intersection de la caractéristique principale ou de la droite de retour avec la droite de charge(3).

20. Schéma magnétique équivalent = Perméance interne de l’aimant. = = potentiel magnétique de l’aimant Perméance de fuite de l’aimant.

21. Energie magnétique: L’énergie magnétique externe à l’aimant a pour expression : Avec:

23. FABRICATION D’UN AIMANT

24. Détermination des dimensions L et S du matériau dur

25. Le matériau dur est supposé choisi , c.à.d.. que son cycle d’hystérésies est une donnée du problème. Imaginons que le cycle d’hystérésie du matériau dur est le suivante:

26. Théorème d’Ampère:

27. Quand La relation précédente peut s’écrire sous la forme: On en déduit que: La caractéristique de la charge est donc une droite de pente

30. A partir du point d’intersection en déduit:

31. AIMENTATION ET DESAIMENTATION D’UN AIMANT PERMANENT

32. AVANTAGES ET INCONVINIENTS D’UN AIMANT PERMANENT

33. Avantage: • machines plus compactes (les petits moteurs sont presque tous à aimants). • meilleur rendement (recherches actuelles pour les économies d’énergie). • meilleures accélérations pour les moteurs synchrones ou pas à pas… • Mais: • plus coûteux dans le cas des machines à aimants terres rares • ……

34. APPLICATION D’UN AIMANT PERMANENT

35. La réalisation des machines à courants continus ou de synchrones • La réalisation des capteurs. • La conception des sources dipolaire. • L’utilisation dans le noyau de haute parleur et d’antenne. • Les fermetures des portes. • Support du stockage de donnés informatiques. • la fermeture de la porte du réfrigérateur au rotor du moteur du presse-citron. • ……..

36. CONCLUSION