Exercice proposé S01-7
Effectuez une comparaison entre un aimant permanent et une bobine inductrice (à courant continu), et montrez que, en faisant des simplifications de calcul raisonnables, l'aimant permanent permet d'obtenir de meilleures performances dans les petites machines, alors que l'enroulement inducteur est préférable dans les machines de grande taille. Calculez un ordre de grandeur pour la taille à laquelle s'effectue la transition.
Indications : les meilleurs aimants permanents (aimants terres rares) ont une polarisation magnétique de l'ordre de 1 T (1 tesla), soit une magnétisation d'environ 1/mo où mo est la perméabilité magnétique du vide. Cette polarisation magnétique (ou cette magnétisation) est à peu près indépendante de la valeur du champ magnétique à laquelle ils sont utilisés.
Par ailleurs, la densité de courant admissible dans un enroulement dépend fortement de son mode d'évacuation de la chaleur dégagée dans cet enroulement et aux alentours, ainsi que de la température acceptable (souvent déterminée par la vitesse de vieillissement des isolants). Il est donc hasardeux d'indiquer une valeur "typique" pour cette densité. Nous vous proposons de considérer pour cet exercice une densité de courant moyenne (courant multiplié par le nombre de conducteurs et divisé par la section totale de l'enroulement) de 4. A/mm2 , tout en insistant bien sur le fait que cette densité varie beaucoup d'un dispositif à l'autre et qu'il ne faut donc pas reprendre cette valeur comme donnée pour traiter un système concret.
Dernière mise à jour le 27-06-2002