UNIVERSITE MOHAMED KHIDER DE BISKRA

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE
LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MOHAMED KHIDER DE BISKRA
FACULTE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
Thèse de Doctorat en Sciences
Spécialité : Electrotechnique
Présentée par
Khaled BEN ALIA
ETUDE DES SYSTEMES DE GUIDAGE MAGNETIQUE A BASE DE
SUPRACONDUCTEUR HTc
Soutenue publiquement le : 01/07/2013.
Devant le jury :
Salah Eddine ZOUZOU Professeur Université de Biskra Président
Lotfi ALLOUI M.C.A Université de Biskra Rapporteur
Souri Mohamed MIMOUNE Professeur Université de Biskra Examinateur
Rachid ABDESSEMED Professeur Université de Batna Examinateur
Tarik HACIB M.C.A Université de Jijel Examinateur
Nabil IKHLEF M.C.A Université de Jijel Examinateur

LISTE DES TRAVAUX CONCERNANT LA THESE
Publications internationales
k. ben alia, l. alloui, f. bouillault, s.m. mimoune « the influence of excitation frequency on
magnetic levitation systems with a high-tc superconductor » J Supercond Nov Magn
(springer) (2013) 26:1275–1281.
l. alloui , k. ben alia, f. bouillault, s.m. mimoune, l. bernard, j. leveque « numerical study of
the relation between the thermal effect and the stability of the levitation system excited
by an external source » Physica c 487 (2013) 1–10.
Conférences internationales
k. ben alia, l. alloui, s.m. mimoune and f. bouillault « analytical study of the forces created
between a high-tc superconductor and a permanent magnet » 3rd International
Conference on Superconductivity and Magnetism ICSM2012 29 april-4 may 2012 Istanbul -
Turkey.
k. ben alia, l. alloui, s.m. mimoune and f. bouillault « the influence of excitation frequency
on magnetic levitation systems with a high tc superconductor» 3rd International
Conference on Superconductivity and Magnetism ICSM2012 29 April-4 May 2012 Istanbul -
Turkey.
Conférence nationale
k. ben alia, l. alloui, s. m. mimoune, f. bouillault « étude de l'influence des forces de
perturbation laterale sur la dynamique d'un système en lévitation électromagnétique a
base de matériau supraconducteur a haute température critique » 3ème Colloque sur
l’Inductique, Université Mouloud MAMMERI, 23 - 25 Avril 2013
lotfi alloui, khaled ben alia, souri mohamed mimoune and frederic bouillault « étude de
l'influence de la distance de refroidissement sur la dynamique d'un système en lévitation
électromagnétique a base de matériau supraconducteur a haute température critique »
3ème Colloque sur l’Inductique, Université Mouloud MAMMERI, 23 - 25 Avril 2013
khaled ben alia & souri mohamed mimoune « lévitation magnétique et critère de transition
a l’état supraconducteur du modèle flux flow et flux creep » cni’2-2011, Université a.
Mira –Bejaïa, le 03 et le 04 mai 2011

Dédicace
Je dédie ce travail :
A mes parents
A mes frères et mes sœurs
A Bouchra, .

REMERCIEMENTS
Je voudrais exprimer ma profonde gratitude à Monsieur Lotfi ALLOUI, maitre de
Maitre de conférences ‘A’, pour la confiance qu’il m’a accordée en m’accueillant au sein du
laboratoire modélisation des systèmes énergétiques et en acceptant de diriger mes recherches.
Ses précieux conseils, ses encouragements ainsi que sa qualité humaine, m’ont permis
d’aboutir dans ce travail.
Je remercie chaleureusement Monsieur Souri Mohamed MIMOUNE, qui a guidé mes
premiers pas dans le monde de la recherche, en particulier, dans le monde des
supraconducteurs et pour avoir accepté de participer à mon jury de thèse.
Je tiens particulièrement à remercier Monsieur Salah Eddine ZOUZOU, professeur à
l'université de Biskra, qui m'a fait l'honneur de présider le jury de thèse.
je suis très reconnaissant aux membres du jury: Monsieur Rachid ABDESSEMED,
professeur de l’université de Batna, Monsieur Tarik HACIB , maître de conférence ‘A’ de
l’université de Jijel et Monsieur Nabil IKHLEF, maître de conférence ‘A’ de l’université de
Jijel, qui m'ont fait l'honneur d'accepter d'examiner et d'évaluer ce travail
Je tiens aussi à remercier Monsieur Mebarek BAHRI, directeur du laboratoire de
modélisation des systèmes énergétiques (LMSE) de l’université de Biskra de m’avoir accueilli
au sein du laboratoire, de m’intégré aussi au sein du laboratoire et en me permettant en outre,
de finalisé ce travail dans des bonnes conditions.

TABLE DES MATIERES
Introduction générale
06
Chapitre I. GENERALITE SUR LA SUPRACONDUCTIVITE
I. 1 Introduction de la supraconductivité 09
I. 2 Propriétés des matériaux supraconducteurs 11
I. 3 Les grandeurs critiques 12
I. 3. 1 Température critique Tc 12
I. 3. 2 Champ magnétique critique hc 14
I. 3. 3 Densité de courant critique jc 17
I. 3. 4 Diagrammes des phases d'un supraconducteur 17
I. 4 Théorie de f. Et h. London 18
I. 5 Effet Meissner 20
I. 6 Passage du courant dans un fil supraconducteur 22
I. 6. 1 Répartition du courant dans un fil 22
I. 6. 2 Vortex et phase de shubnikov 22
I. 6. 3 Mouvement des vortex 23
I. 7 Modèles de supraconducteurs 24
I. 7. 1 Modèle de Bean 24
I. 7. 2 Modèle de flux flow et flux creep 25
I. 7. 3 Modèle de la loi en puissance e – j 26
I. 7. 4. Dépendance en température de jc et n 27
I. 7. 5. Dépendance en champ magnétique de jc 28
I. 8 Applications des supraconducteurs en électrotechnique 28
I.8. 1. Les transformateurs 29
I. 8. 2. Les limiteurs du courant 29
I. 8. 3. Les systèmes de stockage de l’énergie 30
I. 3. 4. Les lignes de transport 30
I. 8. 5. Les aimants permanents supraconducteurs 31
I. 8. 6. Les machines électriques 31
I. 8. 7 Les trains à lévitation magnétique 32