Par Timothy Banas • Mis à jour le 24 mars 2022
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Les ingénieurs créent des solénoïdes – des électroaimants – en enroulant un fil conducteur en spirale autour d’un noyau cylindrique. Lorsqu'un courant électrique traverse la bobine, un champ magnétique est généré et peut exercer une attraction mesurable sur les matériaux ferromagnétiques proches. L'interaction résultante entre les forces magnétiques et électriques sur une particule chargée est connue sous le nom de force de Lorentz.
La force produite par un solénoïde peut être calculée avec l'expression suivante :
F =((n·I)² × μ₀ × A) ÷ (2·g²)
Où :
– F =force (Newtons)
– Je =courant traversant la bobine (Ampères)
– g =distance d'écart entre la bobine et le métal cible (mètres)
– A =superficie de la section transversale de la bobine (mètres carrés)
– n =nombre de tours dans la bobine
– μ₀ =constante magnétique (4π × 10⁻⁷ H/m)
Avant d'insérer des chiffres dans l'équation, déterminez les attributs physiques de votre électro-aimant et les conditions de fonctionnement. Par exemple :
Remplacez les valeurs dans la formule :
F =(((1 000 × 10)² × 4π × 10⁻⁷ × 0,5) ÷ (2 × 1,5²)) ≈ 14 N
Ce résultat indique que, dans les conditions spécifiées, l'électroaimant exercera une traction d'environ quatorze newtons sur un objet ferromagnétique placé à 1,5 mètre.
En suivant ces étapes simples, vous pouvez prédire avec précision les performances de tout électro-aimant à solénoïde que vous concevez ou évaluez.