LES ELECTROAIMANTS

Lorsqu’une tension traverse un fil de cuivre, il se forme autour de lui des lignes concentriques capables de générer un très faible flux magnétique (voir figure 212). Si l’on enroule un certain nombre de spires sur un support, le flux magnétique augmente au point de réussir à attirer à lui de petits objets métalliques, comme le ferait un simple aimant.

instructives avec ces électroaimants à monter soi-même.
La première expérience consiste à prendre les deux boulons de fer se trouvant dans le kit et à les insérer à l’intérieur des bobines sans les fixer avec leurs écrous.
Positionnez les bobines sur une table, à une distance de 1 cm environ comme le suggère la figure 215 et reliez sur leurs extrémités une tension continue de 12 volts que vous pouvez obtenir de l’alimentation
LX.5004, réalisé dans cette leçon.
Vous verrez alors se vérifier seulement deux phénomènes :
1) Les têtes des deux boulons se repoussent.
Ce phénomène se vérifie quand les parties des deux bobines mises face à face ont la même polarité, c’est-à-dire Nord/Nord ou Sud/Sud.
2) Les têtes des deux boulons s’attirent.
Ce phénomène se vérifie quand les parties des deux bobines mises face à face ont une polarité opposée, c’est-à-dire Nord/Sud ou Sud/Nord.
Si vous remarquez que les têtes des deux boulons se repoussent, retourner seulement l’une des deux bobines et vous verrez les deux boulons s’attirer avec force.
Pour les séparer, il suffira de couper la tension d’alimentation.

Si vous appliquez pendant quelques minutes la lame d’un petit tournevis sur la tête du boulon d’une des deux bobines, lorsque vous la retirerez, elle sera aimantée.
Si vous alimentez la bobine avec une tension de 6 volts la puissance d’attraction diminuera, tandis qu’avec une tension de
15 volts, cette puissance augmentera.
L’échauffement de la bobine ne doit pas vous inquiéter car il est absolument normal. Si vous remarquez que la bobine est chaude au point de ne pas pouvoir la toucher, interrompez vos expériences et attendez qu’elle refroidisse.
Ne vous inquiétez pas non plus si après un moment vous remarquez que le boulon inséré à l’intérieur de la bobine est lui aussi aimanté car, étant en acier, il réagit de la même façon que la lame du tournevis.
Si, au lieu d’alimenter les deux bobines avec une tension continue de 9 ou 12 volts, vous les alimentez avec une tension alternative de 12 volts, que vous pouvez toujours prélever de l’alimentateur LX.5004, vous sentirez vibrer les deux boulons à une fréquence de 50 hertz.
Une autre expérience que vous pouvez réaliser, consiste à prendre de la limaille de fer que vous déposerez sur un morceau de carton. Vous pouvez vous la procurer en limant vous-même un morceau de fer ou en demandant à un serrurier un peu de la poussière tombée sous sa meule.
Si vous placez notre électroaimant alimenté avec une tension continue sous le carton et la limaille, vous verrez la limaille de fer dessiner sur le carton le flux magnétique généré par l’électroaimant
(voir figure 218).
Si vous placez sous le carton la même bobine dans le sens vertical, vous verrez encore la limaille dessiner le flux magnétique, mais en se disposant cette fois d’une façon complètement différente de la précédente.
Théoriquement, en alimentant une seule des deux bobines, son champ magnétique devrait influencer de façon inductive l’enroulement de la deuxième, et on devrait alors retrouver aux extrémités de celle-ci une tension identique à celle appliquée sur la première. Toutefois, ceci ne se vérifie que si vous appliquez sur la première bobine une tension alternative.
Pour faire cette expérience, reliez aux extrémités de la seconde bobine une diode LED, avec une résistance de 220 ohms en série.
Si vous alimentez la première bobine avec une tension continue, vous obtiendrez un champ magnétique instantané qui ne réussira à influencer la seconde bobine que pendant le bref instant ou vous appliquerez ou retirerez la tension, et donc, la diode LED ne s’allumera pas (voir figure 222).
En théorie, si vous alimentez la première bobine avec une tension alternative de
12 volts, vous devriez obtenir un champ magnétique alternatif et donc une tension alternative de 12 volts également aux bornes de la seconde bobine.
Cette tension ne pourra sortir sur la seconde bobine que dans les conditions que nous venons de décrire.
En pratique, vous obtiendrez une tension inférieure à 12 volts car le noyau en fer (vis + petites barres), utilisé pour transférer le flux magnétique de la première à la seconde bobine entraîne des pertes. Toutefois, la tension que vous obtenez sur la seconde bobine est plus que suffisante pour allumer la diode LED qui y est reliée (voir figure 222).
Sans le savoir, vous avez réalisé un petit transformateur capable de transférer une tension alternative de la première à la seconde bobine par l’intermédiaire d’un noyau en fer.
Vous vous êtes assuré, grâce à cette expérience, qu’un transformateur ne peut fonctionner qu’avec une tension alternative et pas avec une tension continue.
Ceci vous aidera à comprendre plus facilement la leçon dans laquelle nous parlerons des transformateurs, utilisés en électronique, pour abaisser la tension du secteur 220 volts à des valeurs de tension alternatives de 30, 25, 12 et 9 volts ou à n’importe quelle autre valeur.