LANCIEN
DELFORGE
1S4
A quoi ressembleront les trains de demain?
TPE
les aimants et champs magnétiques
Dans le cadre de l'effet Meissner, la puissance des aimants n'est pas importante. Il suffit que leur force soit élevée pour que la pastille puisse créer un champ magnétique suffisamment puissant pour se faire léviter.
Comme vous avez pu le voir dans notre expérience, nous avons placé l'aimant au dessus du matériau supraconducteur. Nous avons procédé de cette façon pour que les pastilles soient refroidies par l'azote liquide de manière constante. Il est cependant tout à fait possible de faire léviter la pastille au dessus de l'aimant. Il suffit qu'elle soit refroidie à sa température critique.
Aussi, nous avons utilisé deux pastilles afin de faire léviter l'aimant. Il y a une raison à cela. En particulier dans le cas d'une maquette d'un rail d'aimants faisant léviter la pastille. En effet pour construire le rail d'aimants, il faut obligatoirement que le rail ait une largeur d'au moins deux aimants. Pourquoi?
La pastille ne peut pas rester au dessus d'un seul aimant car le champ magnétique d'un aimant est émis dans toutes les directions. La pastille, quant à elle, produit aussi un champ magnétique qui est émis dans toutes les directions. De ce fait, il est très compliqué de faire léviter la pastille au dessus d'un seul aimant. Ce serait comme essayer de faire tenir une boule sur une autre. De part leur forme arrondie, la boule du dessus ne peut tenir sur la boule du dessous.
De plus la pastille est attirée vers les zones où le champ magnétique est le plus faible. C'est pour cela que la pastille glisse le long de la ''parabole'' formée par le champ magnétique de l'aimant.
En associant plusieurs aimants la pastille sera donc comme emprisonnée au centre des quatre aimants car c'est ici que le champ magnétique sera le plus faible.
Ici, grâce à cette carte ferromagnétique, plus la zone est de couleur noire plus la force du champ magnétique exercée est puissante. Nous observons que le centre de l'assemblage de ces quatre aimants est l'endroit où la force de ces aimants est la moins puissante. C'est donc ici que la pastille va se positionner.
Il existe trois types de matériaux:
- les ferromagnétiques
Un matériau ferromagnétique est un matériau qui, sous l'influence d'un aimant, va créer sont propre champ magnétique dans le même sens. Comme le fer, il va être attiré pas l'aimant.
- les paramagnétiques
Un matériau paramagnétique est un matériau qui, en la présence d'un aimant, va être attiré par celui- ci mais de manière imperseptible, car le champ créé est trop faible.
- les diamagnétiques
Un matériau diamagnétique est un matériau qui, sous l'influence d'un aimant, va créer un champ magnétique de opposé à celui de l'aimant.
Dans notre cas, la pastille est diamagnétique. Comme elle produit un champ magnétique égal à celui de l'aimant, on dit que l'interaction entre l'aimant et la pastille est du diamagnétisme parfait.
Il est possible de connaître la position de la pastille au dessus des aimants. En effet la hauteur est définie par la puissance de l'aimant et nous avons dit que la pastille se positionnait au centre de l'assemblage. Nous pouvons le savoir plus précisément car la pastile se positionne en fontion des tangentes aux champs magnétiques des aimants.
