Lévitation magnétique

La lévitation
magnétique
Si on place l’un au dessus de l’autre deux aimants qui se repoussent, il est impossible
d’avoir un système stable : l’aimant situé au dessus se retourne vite !
Pourtant ici la sphère est en équilibre stable tout en étant
soumise à des forces magnétiques :
FB :Force magnétique
P : poids de la balle
b
On a découvert des matériaux qui, lorsqu’ils sont à une température inférieure
à leur température critique Tc, permettent d’obtenir le même phénomène.
Cette température très basse peut être obtenue en utilisant
de l’azote liquide
b
L’ azote liquide
• Le diazote N2 est un gaz
(présent à 79% dans
l’atmosphère) dont la
température d’ébullition est
très basse ( -195,8°C)
• En dessous de cette
température, et à la
pression atmosphérique,
il est sous forme liquide
Que devient l’azote liquide à
température ambiante?
À température ambiante
le diazote N2 se met à
bouillir , il forme des
gouttelettes puis se
transforme en vapeur.
Azote gazeux
Azote
liquide
Gouttelettes d’azote
Les effets de N
2
• Un matériau a été plongé
dans l’azote liquide
Matériau
Il faut refroidir
devenurégulièrement
supraconducteur
pendant quelques
minutes. On le pose
ensuite sur un pavé
d’aimants. On constate
qu’il lévite.
• Ce phénomène s’appelle
l’Effet Meissner. Il est dû
à la supra conductivité.
• Un matériau devient supra conducteur quand il est soumis
à une température suffisamment basse. Il se comporte
comme un aimant qui serait repoussé par le pavé d’aimants.
L ’aimant a été refroidi dans l’azote
liquide (-195°C). Il est maintenant
supraconducteur, et on peut observer
qu’il est en lévitation au dessus d’un
aimant.
Quand un matériau supraconducteur est
refroidi, il est repoussé par les pôles de
l’autre aimant.
Application : le train à sustentation …
La lévitation permet d’éviter les frottements et ainsi éviter les pertes d’énergie.
Il suffit d'équiper un train d’aimants supraconducteurs, qui vont être
repoussés par les bobines conductrices situées sur le rail de guidage du
train.
Les forces électromagnétiques qui en résultent maintiennent le train en
lévitation comme deux aimants qui se repoussent. Le train pourra alors être
soulevé de 1 centimètre au dessus de la voie.
http://amerinsa.insa-lyon.fr/projets/etp/supraconducteurs/maglev.htm