Courbes d'aimantation

Elles représentent l’évolution de B en fonction de H .

B est mesurée soit avec un teslamètre soit au moyen d’une bobine induite et d’un circuit intégrateur. (Intégration de la tension induite qui est proportionnelle à la dérives du flux et donc à la dérivée de l’intensité du champ magnétique).

H est proportionnelle à l’intensité du courant i.

On distingue la courbe de première aimantation (matériau initialement non aimanté et H croît progressivement à partir d’une valeur nulle) du cycle d’hystérésis d’un matériau (le matériau subit des aimantations et désaimantations successives)

Courbe de première aimantation:

On augmente l’intensité du courant et donc on augmente H:

• Dans un premier temps, B est proportionnel avec H: C’est la zone linéaire.
• Dans un second temps, B n’est plus proportionnel avec H: c’est la zone de saturation.

Cycle d’hystérésis du matériau:

Lorsque le matériau est saturé, si on diminue l’intensité i du courant , H diminue et B diminue aussi mais la courbe obtenue ne se superpose pas avec la courbe de première aimantation.

La courbe représentant l’évolution de B en fonction de H est un donc un cycle appelé cycle d’hystérésis du matériau.

Zone linéaire

\( \left\| {\vec B} \right\| = \mu \left\| {\vec H} \right\| = {\mu _0}{\mu _r}\left\| {\vec H} \right\| \) avec \( \mu \) et \( \mu_r \) qui restent constant.

Zone de saturation

L’aimantation du matériau est maximale \( \mu \) et \( \mu_r \) ne sont plus constant.

Champ rémanent \( B_r \)

.

C’est la valeur du champ magnétique persistant lorsque l’excitation magnétique a disparu. Application: Les aimants permanents. Ils sont réalisés en fer dur et ont un champ rémanent fort.

Excitation coercitive \( H_c \)

.

C’est l’excitation nécessaire pour annuler le champ magnétique (Cause de la désaimantation des aimants )

Choix des matériaux ferromagnétiques:

Pour réaliser un aimant permanent , on choisit un matériau dont le champ coercitif Hc est fort donc un matériau à cycle large: On dit alors que le matériau magnétique est dur. ( De même, les matériaux magnétiques à cycle étroit sont dit doux : les électroaimants).

Un matériau ferromagnétique en s’aimantant absorbe de l’énergie. On montre que l’énergie absorbée est proportionnelle à la surface du cycle. Pour les machines électriques soumises à des courants variables , on a intérêt à choisir des matériaux doux pour diminuer les pertes magnétiques.

Fabrication des aimants

Lien

• EPFL: Le diagramme B=f(H)
• Les circuits magnétiques par Patrick Abati sur Sitelec :http://sitelec.org/cours/abati/cirmag.htm