Induction magnétique B créée par un conducteur infini

Flux
CEDRAT S.A. 15, Chemin de Malacher Inovallée – 38246 MEYLAN Cedex (France) – Tél : [phone] – Email : [email protected]
Exemple étudié Date de
création
Induction magnétique B créée par un conducteur infini
27/08/2009
www.cedrat.com Auteur : Pascal Ferran - Université Claude Bernard Lyon Réf : FLU2_MS_MAG_01
Programme Dimension Version Physique Application Métier
Flux 2D 10.3 Magnétique Statique
Divers
magnétique
CONTEXTE
Présentation
Généralités Étude du champ d’induction magnétique rayonné autour d’un fil de longueur infinie.
Cette application permet notamment d’évaluer l’impact des câbles électriques sur leur
environnement (Application type CEM).
Objectifs Exploitation du module de l’induction magnétique B en un point M situé à une
distance « r » du centre du conducteur.
Le rayon « r » sera compris entre 0 et 25 mm.
Les paramètres que l’utilisateur pourra faire varier seront :
- Le courant (I) injecté dans le conducteur,
- Le rayon (R) du conducteur.
Rappels
théoriques Calcul analytique du module de B en un point situé à une distance r du centre du conducteur.
²2 0RIr
BRrsi 
, r
I
BRrsi 
20
Propriétés
- Conducteur de cuivre de longueur infinie
entouré d’air,
- Rayon nominal du conducteur R = 0.5 mm,
- Courant nominal injecté I = 10 A.
Illustration Caractéristiques principales

CONTEXTE Flux
PAGE 2 Induction magnétique créée par un conducteur infini
Quelques résultats…
Répartition de la densité surfacique de flux magnétique (B en Tesla)
Module de l’induction magnétique B à une distance r du centre du conducteur
Pour aller plus loin…
- Étude du champ magnétique créé par plusieurs conducteurs, par une spire,…
- Calcul de l’inductance du conducteur,
- Étude du champ électrique créé par un câble (application électrostatique),…

Flux MODELE DANS FLUX
Induction magnétique créée par un conducteur infini PAGE 3
MODELE DANS FLUX
Domaine
Dimension 2D Profondeur 100 Boîte « infini » Disque
Unité long. mm Unité angle degrés Dimensions Rint : 20 Rext : 30
Périodicité - Symétrie -
Nombres de répétitions : Caractéristiques Angle de début :
Parité
Application physique Magnétostatique Propriétés -
Géométrie / maillage
Modèle complet dans l’environnement FLUX Maillage réalisé
Maillage Type 2ème ordre Nombre de nœuds 2933
Paramètres d’entrée
Nom Nature Description Valeur nominale
R Géométrique Rayon du câble 0.5 mm
I Physique Intensité du courant 10 A

MODELE DANS FLUX Flux
PAGE 4 Induction magnétique créée par un conducteur infini
Base de matériaux
NOM
Modèle B(H)
Caractéristiques
magnétiques
Modèle J(H)
Caractéristiques
électriques
Modèle D(E)
Caractéristiques
diélectriques
Modèle K(T)
Caractéristiques K(T)
Modèle RCP(T)
Caractéristique RCP(T)
Régions
NOM AIR WIRE INFINITE
Nature Surfacique Surfacique Surfacique
Type Région air ou vide Région de type conducteur
bobiné Région air ou vide
Matériau associé - - -
Ens. mécanique - - -
Composant
circuit associé - COILCONDUCTOR -
Caractéristiques
électriques - 1 spire -
Source de courant - - -
Caractéristiques
thermiques - - -
Source de chaleur
éventuelle - - -

Flux MODELE DANS FLUX
Induction magnétique créée par un conducteur infini PAGE 5
Ensembles mécaniques
Ensemble FIXE : Ensemble COMPRESSIBLE :
Type
Ensemble MOBILE : Caractéristiques
Type de cinématique Info. générales
Caractéristiques internes :
Caractéristiques externes :
Butées mécaniques
Circuit électrique
Composant Type Caractéristiques Région(s) associée(s)
COILCONDUCTOR Conducteur bobiné Courant imposé (A) : I WIRE
-
Schéma électrique
Paramètres de résolution
Type de solveur
Systèmes linéaires Choisi automatiquement Paramètres Définis automatiquement
Précision 0.0001 Nbre max.
d’itérations 100
Type de solveur
Systèmes non linéaires Newton Raphson Méthode de calcul du
coefficient de relaxation Méthode déterminée automatiquement
Couplage thermique -
Caractéristiques avancées -
Résolution
Scénario Nom du
paramètre Type de paramétrage Méthode de variation Plage de variation Sélection des
pas
ReferenceValu
es - - - - -
Temps de résolution 1 seconde Système d’exploitation Windows XP 32 bits