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.