Mouvement d'un aimant

Dans cette vidéo, nous examinons le mouvement d'un aimant droit de moment magnétique M, dont le pôle nord est orienté vers un circuit. Le circuit est composé d'une spire de rayon A, de centre O, d'axe OZ assimilable à une résistance R. L'aimant glisse le long de l'axe OZ à une vitesse constante V0. Le champ magnétique créé par l'aimant à une distance Z sur l'axe est donné par l'expression B = (-μ0M)/(2πZ^3). Le sens du courant d'intensité I est déterminé par l'orientation de la surface DS. Lorsque l'aimant recule, le flux du champ magnétique augmente, ce qui induit un champ magnétique induit dans le sens opposé pour lutter contre ce phénomène. Ainsi, la norme I est strictement négative. Pour déterminer la force électromotrice induite E, nous utilisons la loi de Faraday qui indique que E = -(dΦ/dt). En calculant le flux magnétique, on obtient Φ = -πA^3K/Z^3. En dérivant par rapport au temps, on trouve que E = -(3πA^2K)/(V0^3T^4). Pour déterminer la valeur de Z, on utilise la loi des mailles pour établir la relation entre I et E, soit I = E/R. Cela donne I = -(3πA^2K)/(RV0^3T^4). Lorsque l'aimant s'éloigne de la spire, le courant est négatif, ce qui est cohérent avec les résultats obtenus précédemment. L'aspire se comporte comme un aimant avec un moment magnétique dirigé vers le bas suivant l'axe EZ. Par conséquent, elle exerce une force d'attraction sur le véritable aimant. Si l'aimant est immobile mais proche de l'aspire, il n'y a pas de mouvement, donc pas de variation du flux magnétique, et donc pas de courant induit. Cet exercice nous montre comment étudier le comportement d'une spire en tant qu'aimant et prédire ses effets sur le déplacement d'un aimant réel.