031 – Propulsion par courants de Foucault
Inversion du freinage par courants de Foucault
Introduction à :
Courants de Foucault, force de Lorentz
Matériel:
- Aimant en forme de barreau
- Feuille d’aluminium (env. 30 cm x 30 cm)
- Assiette (creuse, à soupe) remplie d’eau
Observation:
La feuille d’aluminium est mise en rotation par le mouvement circulaire du barreau aimanté.
Instructions:
- plier les bords latéraux de la feuille d’aluminium 3 fois en alternance dans le sens de la longueur et de la largeur.
- plier le rectangle obtenu à l’œil nu pour former un carré
- replier les 4 coins vers l’arrière de manière à obtenir un hexagone.
- poser l’hexagone terminé sur la surface de l’eau, côté lisse vers le haut
- déplacer un pôle de l’aimant en cercle sur le bord du film plastique
Conseils:
- déplacer l’aimant régulièrement et pas trop vite
- une cuvette remplie jusqu’au bord est optimale
Explication:
- Les charges en mouvement dans un champ magnétique subissent une force perpendiculaire aux lignes du champ, la force de Lorentz.
- Le métal contient des électrons libres qui se déplacent par rapport au champ magnétique.
- La force de Lorentz sur eux entraîne des courants désordonnés dans le métal, appelés courants de Foucault (induction).
- Selon la règle de Lenz, l’effet d’induction est dirigé dans le sens opposé à sa cause (la rotation par rapport à l’aimant).
- C’est pourquoi il se produit un couple sur le disque en aluminium, de sorte que sa rotation se rapproche de la rotation de l’aimant.