Notice Maquette d`étude des Courants de FOUCAULT : FOUCAULT

Notice
Maquette d’étude des
Courants de FOUCAULT :
FOUCAULT DIDAC
Réf. 03649
Présentation
1.
Introduction
Cette maquette pédagogique permet de mettre en œuvre une application de la loi de Faraday-Lenz : le principe du
frein électromagnétique. Vous pourrez ainsi étudier :
- le freinage par courant de Foucault d’un disque non magnétique mais conducteur
- le rendement d’un frein électromagnétique
Réf. 03649-1
- le rendement de l’ensemble moteur-disque
Elle est composée :
- d’un moteur entraînant un disque métallique
- de 2 équerres toutes 2 reliées au noyau d’une bobine se comportant ainsi comme un électro-aimant.
1
NOTICE
Le moteur est mis en marche et le disque effectue un mouvement de rotation dans le champ de l’électro-aimant.
Ce mouvement implique la naissance de courants dans le disque, appelés courants de Foucault.
De ceux-ci découlent des interactions qui s’opposent au mouvement qui leur a donné naissance (Loi de Lenz). Le
disque est donc freiné sans avoir été en contact avec quoi que ce soit.
Monté dans un carter transparent, vos élèves visualisent parfaitement le phénomène et cela en toute sécurité.
2.
•
•
Contenu de l'emballage
Une maquette pour l’étude des courants de Foucault
Une notice
Caractéristiques
Equerres
métalliques
Moteur
Disque en
aluminium
Bobine
800 spires
Résistance de protection
(intégrée dans le boîtier)
Alimentation Moteur +
résistance de protection
Umax = 5,5 V continu
Carter en ABS
transparent
Mesure de la tension
aux bornes du moteur
Alimentation Bobine
Imax = 1 A continu
Réf. 03649-1
- Moteur de type MT02506 :
ƒ
Tension d’alimentation : 2 à 5,5 V en continu - Ne pas dépasser 5,5 V en tension
ƒ
Vitesse à vide : 14000 tr/min
ƒ
Consommation à vide : 275 mA
ƒ
Courant au régime max : 1,6 A
ƒ
Dispositif de protection en cas de surintensité assuré par une résistance 8 W
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NOTICE
- Disque en aluminium Ø 110 mm muni d’un index pour la mesure de la vitesse de rotation
- Bobine 800 spires, fil de cuivre 5/10 - Consommation 1 A sous 6 V - Ne pas dépasser 1 A en intensité
- Support en ABS disposant de douilles de sécurité Ø 4 mm
- Carter en ABS transparent
- Dimensions : 300 x 200 x 205 mm
- Masse : 1,5 kg
Rappels
Les Courants de FOUCAULT
On appelle courants de Foucault, les courants électriques créés dans la masse d'un milieu conducteur par la
variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu.
Principe : Le champ magnétique variable au cours du temps est responsable de l'apparition d'une force
électromotrice à l'intérieur du milieu conducteur. Cette force électromotrice induit des courants dans la masse. Ces
courants ont pour effet de créer un champ magnétique qui s'oppose à la cause de la variation du champ extérieur.
Dans le cas présent, la bobine étant alimentée par un courant continu, le champ magnétique est constant. Or le
déplacement du disque (dû à la rotation) devant le champ magnétique implique alors une variation du flux
magnétique.
C’est cette variation de flux qui va entraîner l’existence de courants induits au niveau du disque (les courants de
Foucault), responsables de l'apparition de forces de Laplace qui s'opposent au déplacement du disque, d'où l'effet
de freinage observé.
Utilisation
Installation et Mise en route
Il est conseillé, avant la première mise en service de l’appareil, le bon état de la maquette.
Matériel nécessaire :
- 2 alimentations variables de type Poly-alimentation variable
ref. 01988 ou 04777
- 3 multimètres
ref. 01266
- 1 stroboscope tachymètre
ref. 04613
Mise en route :
- Branchez une alimentation variable aux bornes du moteur et de la résistance de protection
- Branchez une seconde alimentation variable aux bornes de la bobine
- Branchez un multimètre aux bornes du moteur
- 2 multimètres seront branchés en ampèremètre aux bornes du moteur et de la bobine
Veillez à bien respecter les polarités
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NOTICE
Fonctionnement
Mode Opératoire :
1- En raison du couple du moteur, appliquez une tension initiale de 5 V aux bornes du moteur
2- Une fois le moteur lancé, baissez cette tension à 2,5 V
3- Attendre quelques secondes pour que la vitesse du moteur se stabilise
4- Allumer le stroboscope à la vitesse maximale puis baisser progressivement la vitesse entre 2 flashs
jusqu’à ce que le repère sur le disque apparaisse immobile
5- Relevez la vitesse sur le stroboscope
6- Relevez également l’intensité et la tension aux bornes du moteur
7- Alimentez maintenant la bobine sous 3 V
8- Relevez la vitesse du disque à l’aide du stroboscope
9- Relevez la tension aux bornes du moteur ainsi que l’intensité aux bornes du moteur et de la bobine
10- Réitérez le mode opératoire à partir de l’étape 7, en appliquant une tension de 6 V aux bornes de la
bobine. Veillez à ce que l’intensité traversant la bobine n’excède pas 1 A
On constate bien une nette diminution de la vitesse de rotation du moteur dès lors que la bobine est
alimentée.
Exemple de mesures effectuées :
U (V)
Ub (V)
Ib (A)
Im (A)
Vm (V)
n (t/min)
2.5
0
0
0.38
0.71
1300
2.5
3
0.43
0.45
0.36
510
U (V)
Ub (V)
Ib (A)
Im (A)
Vm (V)
2.5
6
0.86
0.47
0.27
290
U (V)
Ub (V)
Ib (A)
Im (A)
Vm (V)
n (t/min)
n (t/min)
5.5
0
0
0.66
2.6
4500
5.5
3
0.43
0.89
1.29
2100
4
0
0
0.5
1.55
3000
4
3
0.43
0.66
0.79
1300
5.5
6
0.85
0.98
0.9
1200
Notations utilisées :
U : tension d’alimentation du moteur (en Volt)
Ub : tension d’alimentation de la bobine (en Volt)
Ib : courant circulant aux bornes de la bobine (en Ampère)
Im : courant circulant dans le moteur (en Ampère)
Vm : tension mesurée aux bornes du moteur (après la résistance de protection) (en Volt)
Réf. 03649-1
n : vitesse du disque (en tours/minute)
4
4
6
0.85
0.72
0.56
700
NOTICE
Entretien, garantie et dépannage
1.
Entretien
Aucun entretien particulier n’est nécessaire au fonctionnement de votre appareil.
Toutes les opérations de maintenance ou de réparation doivent être réalisées par PIERRON EDUCATION. En cas de
problème, n’hésitez pas à contacter le Service Clients.
2.
Garantie
Les matériels livrés par PIERRON sont garantis, à compter de leur livraison, contre tous défauts ou vices cachés du
matériel vendu. Cette garantie est valable pour une durée de 2 ans après livraison et se limite à la réparation ou au
remplacement du matériel défectueux. La garantie ne pourra être accordée en cas d'avarie résultant d'une
utilisation incorrecte du matériel.
Sont exclus de cette garantie : la verrerie de laboratoire, les lampes, fusibles, tubes à vide, produits, pièces
d'usure, matériel informatique et multimédia.
Certains matériels peuvent avoir une garantie inférieure à 2 ans, dans ce cas, la garantie spécifique est indiquée
sur le catalogue ou document publicitaire.
Le retour de matériel sous garantie doit avoir notre accord écrit.
Vices apparents : nous ne pourrons admettre de réclamation qui ne nous serait pas parvenue dans un délai de
quinze jours après livraison au maximum. A l'export, ce délai est porté à un mois.
La garantie ne s'appliquera pas lorsqu'une réparation ou intervention par une personne extérieure à notre Société
aura été constatée.
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Réf. 03649-1
NOTICE
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