Bobines d'électroaimants

[Oliviermaillet]

Bonsoir à tous , pouvez vous m'expliquer pourquoi lorsque l'on parle de bobine d'électroaimants on ne peut pas utiliser de fil de fer isolé contrairement au noyau qui doit l'être obligatoirement ?

[Oliviermaillet]

Je me suis trompé dans mon premier message excusez moi voila ma question Bonsoir à tous , pouvez vous m'expliquer pourquoi lorsque l'on parle de bobine d'électroaimants on préfère un fil de cuivre à un fil de fer isolé contrairement au noyau qui doit être en fer obligatoirement ?

[darrigan]

Bonjour,

Dans ta question, il y a deux notions à comprendre : la conductivité électrique, et la "conductivité" magnétique.

Le cuivre est préférable au fer quand il s'agit de faire circuler un courant électrique, car la résistance électrique du cuivre est plus faible que celle du fer. C'est-à-dire que pour une tension appliquée donnée, l'intensité électrique sera plus forte dans le fil de cuivre, que dans un fil de fer de même longueur.
Tu connais probablement la formule :
$ I = \frac{U}{R} $
R est la résistance électrique (qui s'exprime en ohm, symbole Ω), U la tension électrique appliquée, et I l'intensité électrique (courant) résultant.
Pour qu'une bobine puisse créer un fort champ magnétique, il faut un maximum de courant électrique. Et si la résistance électrique du fil est grande, l'effet Joule sera aussi important et la bobine va chauffer plus.
La conductance électrique G (qui s'exprime en siemens, symbole S) est l'inverse de la résistance électrique : $ G = \frac{1}{R} $
Voici un tableau qui donne les conductivité (= conductance par unité de longueur, exprimée en S/m) des métaux :
https://www.tibtech.com/conductivite.php?lang=fr_FR
Donc tu peux aussi utiliser un fil en fer isolé mais il y aura beaucoup de pertes par effet Joule et aussi le champ magnétique sera plus faible (pour une tension identique).

Pour le noyau de la bobine, ce qu'il faut est un matériaux qui soit un très bon conducteur du champ magnétique. Il faut donc regarder la propriété que l'on appelle "perméabilité magnétique" du matériau. On parle plutôt de "perméabilité magnétique relative", $ \mu_r $ (sans unité), en posant comme référence la perméabilité magnétique du vide, $ \mu_0 $.
La plupart des matériaux organiques ont des valeur proches de 1. Certains métaux dits "ferromagnétiques" ont des valeurs très grandes.

• Cobalt : 250
  Acier au cobalt (entre 35-50%) : 3 500
  Fer : 5 000 à 10 000
  Acier : 40 000 à 50 000
  Mu-métal (alliage) : 20 000 à 100 000

https://en.wikipedia.org/wiki/Permeabil ... magnetism)
Par comparaison, le cuivre est à quasiment 1, il n'est pas ferromagnétique. (Il est même légèrement diamagnétique).

[Oliviermaillet]

Merci beaucoup Darrigan , j'ai bien compris maintenant , pour avoir donc un champ magnétique aussi fort que le cuivre il va falloir carrément bobiner un fil de fer de diamètre ( une barre oui ) pratiquement 10 fois plus gros que pour un fil de cuivre parcouru par un courant électrique de même intensité ce qui est bien sûr peu pratique , le cuivre l'or et l'argent sont effectivement les meilleurs métaux pour les bobines.

[ecolami]

Bonjour,
Que se passe-t-il dans une bobine en fil de fer? Il n'y a pas besoin de noyau magnétique puisque les champ magnétique est directement dans la bobine. il y a -t-il un effet particulier? il s'agit de courant continu dans cette remarque que je fais.