LE FERROMAGNETISME

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LE FERROMAGNETISME

• Rappels le champ magnétique
• 1.1 Définitions
• Un champ magnétique est une région de lespace où
  une particule chargée
• est soumise à une force lorsquelle est en
  mouvement
• nest soumise à une aucune force lorsquelle
  est immobile.
• La force, dite  électromagnétique  permet de
  détecter la présence du champ magnétique.
• On montre que le courant est une source de champ
  magnétique.
• Sil y a un champ magnétique, il y a des lignes,
  appelées  lignes de champ magnétique .
• Lensemble des lignes de champ magnétique
  constitue  le spectre du champ magnétique 

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1.2 Vecteur champ magnétique

• Un champ magnétique est caractérisé par une
  grandeur vectorielle
• Le vecteur champ magnétique noté
• Le vecteur possède
• une origine cest le point de la région de
  lespace considéré
• une direction cest la tangente à la ligne
  de champ au point considéré
• un sens sens Sud-Nord de laiguille
  aimantée
• une intensité ( ou une valeur ) , notée B.
  elle est mesurée en Tesla ( T ).
• On utilise souvent le millitesla ( mT ).
• 1.3 Détermination de
  lorientation du champ magnétique
• Le champ magnétique sort par la face Nord
  et rentre par la face Sud.

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1.4 Composition de deux champs magnétiques

• 1.5 Champ magnétique
  uniforme
• On a un champ magnétique uniforme lorsque les
  lignes de champ sont parallèles.
• Dans ce cas, en chacun des points, le champ
  magnétique a une valeur constante.
• 1.6 Expression de B
• On montre que B est proportionnel à I. Pour une
  bobine longue ( un solénoïde )
• B µ0 µ0 4p.10-7 H/m µ0
  est la perméabilité du vide.
• L longueur de la bobine ( en m ) N nombre de
  spires B en T.

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2. Flux dun champ à travers une surface S.
F.é.m.

• 
  
• Le flux du champ magnétique à travers
  une surface orientée
• F BScosa a est langle entre
  
• F en Weber ( Wb ) B en Tesla S en m2.
• Si N spires traversées par le champ magnétique
• F NBScosa
  
• Si le flux F varie dans le temps, on a une
  apparition dune f.é.m. induite e.
• e dF en Weber dt en
  s e en volt.

S
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3. Vecteur excitation magnétique

• 3.1 Matériau magnétique
• Un matériau magnétique est une substance qui, par
  sa présence, modifie dans son environnement, le
  champ magnétique
• - en canalisant les lignes de champ
• - en augmentant lintensité du champ dans son
  entourage.
• Ce sont des corps ferromagnétiques ou
  ferrimagnétiques.

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3.2 Définitions

• On a une pièce ferromagnétique placée dans un
  champ magnétique
• La pièce saimante sous leffet du champ et à son
  tour induit ( crée ) un champ magnétique qui se
  superpose au champ magnétique .
• vecteur excitation magnétique.
  H en A/m.
• µr perméabilité relative du matériau
  ferromagnétique. µr gt 1

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• µ perméabilité du milieu.
• En tout point de lespace, on définit le vecteur
  excitation magnétique
• par
• Bobine torique dans lair
• Lexpression de H montre que la relation H ( I )
  est linéaire et ne dépend que de la géométrie du
  circuit magnétique, alors que B dépend aussi du
  milieu.
• 3.3 Courbe daimantation
• Hc excitation coercitive cest lexcitation
  quil faut produire pour annuler le champ B.
• Br champ magnétique rémanant cest le champ
  magnétique qui reste lorsquon annule H.

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• Cycle dHystérésis dun matériau ferromagnétique
  cest le dédoublement de la caractéristique B(
  H ).
• Deux zones
• - Zone linéaire B µH avec µ constant.
  Et µ µ0µr
• Cela veut dire que µr est
  constant dans la zone linéaire.
• - zone de saturation B µH Mais µ ( donc
  µr ) varie dun point à un autre de la
  caractéristique.
• Lorsquon a un cycle large on a un matériau
  magnétique dur.
• On utilise le matériau magnétique dur pour la
  fabrication des aimants.
• Lorsquon un cycle étroit on a un matériau
  magnétique doux.
• On lutilise pour la fabrication des
  transformateurs.

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4.Le théorème dAmpère

• 4.1 Force magnétomotrice
• On appelle force magnétomotrice, le nombre
  dampère-tours NI nécessaires pour obtenir un
  champ magnétique donné en un point du circuit.
• F N I
• 4.2 Enoncé du théorème dAmpère
• La circulation de lexcitation magnétique
  le long dun contour fermé ( C ) est égale à la
  somme algébrique des ampèretours entourés par ( C
  ).