Les réalisations techniques face aux défis du XXIe siècle

Les réalisations techniques face
aux défis du XXIe siècle
La sustentation magnétique
Peut on faire monter ou descendre un objet en
lévitation ?
Gaillard Franck
Deperthes Corentin
Gougerot François
1S1
2012/2013
Lycée Etienne-Bezout

Sommaire:
I-Explication sur la sustentation
a)-La lévitation
b)- Le concept électromagnétique
c)- Le concept électrodynamique
II-Lévitation par attraction
a)-Le principe de cette lévitation
b)-La balle
c)-Le mécanisme: monter/descendre
III-Utilité de la sustentation magnétique
a) MagLev : le train supersonique sous-marin
b) Avantages et incovénients
c)

I-Explication sur la sustentation
a) La lévitation
La sustentation ou lévitation est le fait
de se déplacer ou de rester en suspension
au-dessus du sol pour un être ou un objet,
par un effet de force plus forte que la
gravitation sans contact physique.
Il existe plusieurs méthodes de lévitation.
Il existe ensuite 2 concept, le concept
électromagnétique ( EML) et le concept
électrodynamique (EDL).
b) Le concept électrodynamique
Le concept électrodynamique est une lévitation basée sur les
forces de répulsion des courants induits qui n'apparaissent que lors
des déplacements relatif des corps. L'électrodynamique étudie et
traite des actions dynamiques entre les courants électriques.
Il y' a l'électrodynamique classique et l'électrodynamique
quantique.

Le concept électromagnétique
C'est une lévitation créée par des électroaimants régulés.
L'électromagnétisme est une branche physique qui étudie le
champ électromagnétique et par une interaction avec des
particules à charge électrique.
II-Lévitation par attraction
a)-Le principe de cette lévitation
Le but de cette lévitation est le principe pat attraction qui
est de maintenir la balle dans l'air et de la faire monter et
descendre avec un système d’ascenseur. La lévitation est expliqué
par la compensation de la force pour permettre d'équilibrer la force
de pesanteur avec un autre force qui possède un même intensité.
Le contrôleur envoi donc un intensité I à la bobine se qui libère
une force de vecteur Fb, la force d'attraction magnétique qui
compense la force de vecteur P de pesanteur par une même
direction mais un sens opposé, ce qui est logique sinon la balle
retomberait toujours. On peu expliqué la compensation de
l'équilibre entre les 2 forces avec le calcul de vecteur : Fb+P=0
L'équilibre de c'est 2 forces est très instable puisqu'il revient à
faire tenir la balle au somment d'une montagne par exemple.
Il faut donc utilisé un circuit d'asservissement pour permettre de
contrôler l'intensité de la force magnétique grâce à la diode et au
faisceau infrarouge.
Cette image trouver sur le site
http://rodeon.voila.net/levitation.htm résume très bien ce
principe :

La force est donc d'origine magnétique créée a partir de la bobine
ou circule le courant électrique I et créer un champs magnétique
pour permettre a la balle d'être attiré.
b)-La balle
Afin que la balle soit sensible au champs magnétique, la
balle contient un petit aimant ce qui permettra après avoir
compenser le poids de la balle et donc de l'attirer. Lors qu'elle est
attirée, la photo diode et le faisceau de la D.E.L. infrarouge est
coupé et la force magnétique est annulée ce qui fait tomber la balle
du a la force de pesanteur. Le faisceau réapparait ce qui rappelle la
balle puisque le courant I augmente la force magnétique puis elle
recoupe le faisceau, retombe et ainsi de suite.
La balle est donc toujours en mouvement, elle monte puis elle
descend mais les mouvements sont tellement faible qu'ils ne sont
pas visible à l'œil nu.
c)-Le mécanisme monter/descendre
Le mécanisme permet de faire monter ou descendre le
système avec la balle à l'aide d'un moteur et d'un système