Courants de Foucault

On nomme courants de Foucault les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu, soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique constant.



Catégories :

Magnétodynamique - Technologie automobile - Courant électrique - Grandeur physique - Métrologie

Définitions :

  • courants électriques identiques à de petits tourbillons, qui créent un déplacement giratoire et une poussée verticale en leur centre. (source : nrc-cnrc.gc)
  • Phénomène électrique apparaissant dans l'ensemble des matériaux conducteurs plongés dans un champ magnétique variable. Ils sont utilisés en tri magnétique des métaux non ferreux. (source : derichebourg)

On nomme courants de Foucault les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu (le flux du champ à travers le milieu), soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique constant. Ils sont une conséquence de l'induction magnétique.

Ce phénomène a été découvert par le physicien français Léon Foucault en 1851.

Principe

Le champ magnétique variable au cours du temps est responsable de la naissance d'une force électromotrice à l'intérieur du milieu conducteur. Cette force électromotrice induit des courants dans la masse. Ces courants ont deux effets :

Quand la variation de flux est due à un déplacement du milieu devant un champ magnétique constant, les courants de Foucault sont responsables de la naissance de forces de Laplace qui s'opposent au déplacement, d'où l'effet de freinage observé.

Applications

Freinage

Frein à courants de Foucault sur un train rapide japonais Shinkansen.

Des dispositifs de freinage à courants de Foucault sont utilisés surtout sur les véhicules poids lourds et sur les autocars sous le nom de «ralentisseur», ou sous le nom commercial Telma, marque d'un important fabricant de ce dispositif de freinage. Le premier brevet de ralentisseur électromagnétique a été déposé par Steckel en 1903. Raoul Sarazin a réalisé en 1936 la première application pratique sur véhicule d'un ralentisseur utilisant le principe des courants de Foucault.

Des disques solidaires des roues sont encadrés par des électroaimants fixés au véhicule. Quand ceux-ci sont mis sous tension, les courants induits dans les disques vont générer un couple de freinage. Ces freins sont intéressants du fait des économies d'entretien : rareté des réglages et quasi absence d'usure (pas de contact, pas de frottement mécanique). Néanmoins ce type de freinage est d'autant plus efficace que la vitesse est élevée et ils ne peuvent en aucun cas permettre le blocage d'un véhicule à l'arrêt. C'est pour cela qu'ils sont doublés de freins classiques, à frottement, et que les roues ne peuvent se bloquer (comme dans le cas de ABS). L'inconvénient est que l'énergie est dissipée par effet joule sous forme de chaleur et par conséquent non récupérée.

Chauffage

Autres applications

Ancien compteur électrique français (EDF).

Les compteurs EDF ancien type (à roue dentée) utilisent le principe des courants de Foucault.

Les courants de Foucault sont aussi responsables de pertes (pertes par courant de Foucault) dans les circuits magnétiques des machines électriques alternatives et des transformateurs. C'est pourquoi les circuits magnétiques sont feuilletés : on cherche à limiter ces courants (qui provoqueraient aussi un échauffement par effet Joule).

Liens externes

Références

  1. [1]

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