Une conséquence de l`effet Rowland : Le champ

Jean de Climont
Une conséquence
de l’effet Rowland :
Le champ magnétique
intrinsèque de l’électron
n’est pas un dipôle.
April 2016

1 PRESENTATION
Le champ magnétique d'un conducteur, traversé par un courant de 0 à
2.5 A, en rotation entre 100 et 260 tours par seconde est de cinq à quinze
fois plus élevé que celui produit par un courant de la même intensité
dans le même conducteur immobile.
Les électrons sont mis en rotation avec le conducteur. Le champ
magnétique résulte de l’effet Rowland. Mais si ce champ magnétique des
électrons en rotation était assimilé au champ d'une spire de courant, il ne
pourrait pas être détecté par les bobines de mesure qui sont parallèles au
conducteur.
Ce champ magnétique ne peut donc résulter que du champ magnétique
intrinsèque des électrons orientés dans l’axe du conducteur par effet de
précession.
Mais la position des bobines par rapport au conducteur ne permet pas
de détecter des champs de dipôle. Les bobines peuvent mesurer le
champ magnétique rotationnel d’un courant variable, mais elles ne
peuvent pas détecter un champ variable de dipôle.
Il est nécessaire que le champ magnétique des électrons ait une structure
rotationnelle pour être mesuré par les bobines.

2 DISPOSITIF
Le conducteur est un tube en cuivre de 4 mm de diamètre fixé à ses
extrémités à deux barres en acier de 3 mm de diamètre. L'une des barres
a une longueur d'environ 700 mm et est guidée par trois roulements à
billes insérés dans un tube support de 10 mm de diamètre. Un moteur
électrique de 12 VDC, 25 A en charge, est fixé à l'autre extrémité de cette
barre et rendu solidaire du tube support. L'autre barre, de 50 mm de
longueur, est guidée par deux autres roulements à billes. Les deux
barres d’acier sont fixées au tube de cuivre par des raccords isolants.
Le courant est délivré au conducteur par des contacts carbone maintenus
par des ressorts. Les alimentations sont situées à plus d’un mètre du
dispositif. Le moteur lui-même est à 700 mm du capteur situé au milieu
du tube en cuivre en rotation.
La vitesse du moteur est mesurée par une porte UV : 12.81Hz pour 20
ondes soit 256 Hz.

3 CAPTEUR
Le champ magnétique du courant pulsé à 100 Hz passant dans le tube en
cuivre est de l’ordre de grandeur de 10E-7 Tesla. Il est mesuré par un
capteur à deux bobines en série situées de part et d’autre du tube en
cuivre et contenus dans son plan.
Les deux bobines du capteur sont constituées
d’environ 1200 tours de fil de cuivre de 0.1 mm.
Le signal du capteur est envoyé sur un
amplificateur linéaire intégré AD 820. Le gain est
de 200. L’offset n’est pas corrigé. L’amplificateur
est alimenté en 15 V régulé monopolaire.
Le tube en cuivre est alimentée en 9 V alternatif
redressé mais non filtré. Il en résulte une pulsation
à 100 Hz de l'intensité dans le tube. Cette pulsation
induit une tension dans les bobines du capteur. Le
capteur ne peut pas distinguer le sens du champ
magnétique puisque la variation du courant
inducteur change de signe à chaque demi période.
L’amplificateur ne laisse passer que les variations positives pour
permettre la mesure au voltmètre.
Le signal amplifié est mesuré par un voltmètre digital. Il est également
envoyé sur un convertisseur analogique digital connecté à un port USB
d’un ordinateur équipé d’un oscilloscope numérique.

Cette courbe présente la tension délivrée par les bobines mesurée après
amplification en fonction de l’intensité dans le conducteur immobile.