Les courants de Foucault sont créés par induction électromagnétique et peuvent être bénéfiques ou indésirables, comme dans les transformateurs. L'hystérésis est le phénomène par lequel un matériau conserve une partie de son aimantation après avoir été exposé à un champ magnétique en raison de l'alignement des domaines magnétiques.
Faits marquants
- Les courants de Foucault sont des courants de circulation induits dans un conducteur exposé à un champ magnétique variable, provoquant une perte d'énergie sous forme de chaleur.
- L'hystérésis fait référence au décalage de la réponse magnétique d'un matériau lorsqu'il est soumis à un champ magnétique alternatif, entraînant également une perte d'énergie sous forme de chaleur.
- Les pertes par courants de Foucault peuvent être minimisées en utilisant des noyaux stratifiés, tandis que les pertes par hystérésis peuvent être réduites en utilisant des matériaux à faible coercivité.
Qu'est-ce que les courants de Foucault ?
Les courants de Foucault sont des courants électriques induits dans des matériaux conducteurs, tels que les métaux, par un champ magnétique changeant. Un champ magnétique statique ou variable dans le temps, tel qu'un courant alternatif (CA), peut générer un champ magnétique variable. Les courants de Foucault sont créés dans un conducteur lorsque le flux magnétique à travers sa section change. Les courants de Foucault sont couramment utilisés dans les détecteurs de métaux, où un champ magnétique changeant est utilisé pour détecter les métaux. Ils sont également utilisés dans certains moteurs électriques, tels que ceux des enroulements des moteurs à induction et des transformateurs.
Les courants de Foucault sont causés par la loi d'induction de Faraday, qui montre qu'un champ magnétique changeant crée un courant électrique dans un conducteur à proximité. Un champ magnétique statique ou variant dans le temps peut générer un champ magnétique changeant, tel qu'un courant alternatif (CA).
Lorsque le champ magnétique autour d'un conducteur change, des courants de Foucault sont générés dans le conducteur. Ces courants de Foucault créent leur propre champ magnétique, qui s'oppose au champ magnétique changeant d'origine. Cette opposition est connue sous le nom de loi de Lenz et est à la base du freinage par courants de Foucault, où les courants de Foucault sont utilisés pour ralentir un moteur.
Les courants de Foucault sont des courants électriques induits dans des matériaux conducteurs par un champ magnétique variable et sont utilisés dans les détecteurs de métaux, où un champ magnétique variable est utilisé pour détecter les métaux.
Qu'est-ce que l'hystérésis ?
L'hystérésis est un phénomène qui se produit lorsque la sortie d'un système n'est pas proportionnelle à son entrée mais plutôt en retard. Il apparaît dans diverses techniques, telles que mécanique, électrique et magnétique. C'est une conséquence de la mémoire ou de l'historique du système et peut entraîner un décalage entre l'entrée et la sortie du système.
Dans un système mécanique, l'hystérésis se produit lorsque la sortie d'un système ne revient pas à sa valeur d'origine après la suppression de l'entrée. Par exemple, une tige métallique peut reprendre sa forme d'origine après avoir été pliée et relâchée. Pourtant, le montant qu'il a été tourné restera dans le métal, obligeant la tige à conserver une mémoire de l'entrée d'origine, connue sous le nom d'hystérésis élastique.
Dans un système électrique, l'hystérésis se produit lorsque la sortie d'un système ne revient pas à sa valeur d'origine après la suppression de l'entrée en raison de la capacité ou de l'inductance du système, qui stocke de l'énergie et peut provoquer un décalage entre l'entrée et la sortie. connue sous le nom d'hystérésis magnétique.
Dans un système magnétique, l'hystérésis se produit lorsque les domaines magnétiques du matériau sont alignés dans une direction particulière. L'aimantation du matériau, connue sous le nom d'hystérésis magnétique, ne revient pas à sa valeur d'origine après la suppression de l'entrée.
L'hystérésis peut être bénéfique ou préjudiciable, selon l'application. Parfois, il peut stocker de l'énergie, comme dans une batterie. Dans d'autres cas, cela peut entraîner une instabilité et limiter les performances d'un système.
Différence entre le courant de Foucault et l'hystérésis
- L'hystérésis est utilisée pour le stockage de la mémoire magnétique, tandis que les courants de Foucault sont utilisés pour les tests non destructifs.
- Contrairement à l'hystérésis, qui crée une tension dans l'aimant, les courants de Foucault génèrent une tension dans le conducteur.
- L'hystérésis nécessite un outil de mesure externe, alors que les courants de Foucault peuvent être mesurés directement.
- L'hystérésis est utilisée pour la régulation de puissance, tandis que les courants de Foucault sont utilisés pour les applications de détection.
- Un champ magnétique fluctuant provoque des courants de Foucault, mais un champ magnétique appliqué présente une hystérésis.
Comparaison entre les courants de Foucault et l'hystérésis
| Paramètres de comparaison | Courant de Foucault | Hystérèse |
|---|---|---|
| Produit par | Induction d'un champ magnétique. | Champ magnétique variable. |
| Utilisé pour | Applications de détection. | Contrôle de puissance. |
| Habitué | Petits changements dans les champs magnétiques. | Modifications importantes des champs magnétiques. |
| Aappuyez-vous sur | Modification du champ magnétique pour produire un courant. | Champ appliqué pour avoir un courant. |
| Induit dans | Chefs | Aimants |
- Théorie de l'inversion des courants de Foucault : Journal of Applied Physics : Vol 73, No 2 (scitation.org)
- Systèmes avec hystérésis – Mark A. Krasnosel'skii, Aleksei V. Pokrovskii – Google Books
Dernière mise à jour : 29 juillet 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
