Rappels

La lévitation magnétique. (Rappels)

 

          Si l’on sort du contexte scientifique, la lévitation est une élévation sans appui, ni intervention matérielle ou physique d’un corps au-dessus du sol. Le seul point commun entre cette définition et celle de la lévitation magnétique* est l’ « élévation ». Ici, nous traiterons donc du phénomène scientifique.

          En physique, la lévitation est une technique permettant de soustraire un objet à l'action de la pesanteur. Pour cela, on cherche à compenser le poids de l’objet par une force créée par l'intermédiaire de différents procédés. Il existe donc des formes de lévitation électrostatiques* et électrodynamiques*, de la lévitation acoustique*, de la lévitation aérodynamique*, ou encore grâce à un faisceau laser, mais également magnétiques.

La lévitation magnétique est elle aussi réalisable de différentes manières.

Nous connaissons en tout trois procédés qui nous permettent d'étudier le phénomène :

  • 1.   Utilisation d'aimants permanents.
  • 2.   Utilisation d'électroaimants.
  • 3.   La supraconductivité*.

      Les aimants permanents et les électroaimants sont certainement les outils les plus simples à utiliser pour étudier ce phénomène de lévitation magnétique.

Un aimant est un objet fabriqué dans un matériau magnétique dur, ayant pour caractéristique  particulière d'exercer une force d'attraction sur tout matériau ferromagnétique*.

On peut définir plus simplement le principe des aimants permanents : l'aimant possède deux pôles, nord et sud, et crée autour de lui un champ magnétique. Un aimant cherche toujours à s’orienter dans le sens de ce champ magnétique.

     Un électroaimant est un appareil destiné à produire un champ magnétique élevé, ceci grâce à une alimentation électrique. Un électroaimant est constitué d'un bobinage, et souvent, d'une pièce en matériau ferromagnétique appelé circuit magnétique. Quand ce bobinage est parcouru par un courant, il crée un champ magnétique canalisé par le circuit magnétique.

     La supraconductivité fut découverte en 1911 aux Pays-Bas par H. Kamerlengh Onnes.  Au début du siècle, on savait que la résistance des métaux chutait de façon linéaire avec la température, jusqu'à une vingtaine de degrés kelvin. Mais l’on constata qu'en refroidissant le mercure à très basse température, celui-ci passait subitement dans un état où il n'offre plus aucune résistance au passage du courant électrique ; c'est le début de l'histoire de la supraconductivité.

La supraconductivité est un phénomène qui a lieu à des températures très basses et pour lequel un métal perd toute résistance électrique. Alors si on place un aimant permanent au dessus des supraconducteurs devenus des diamagnétiques* parfaits à la température critique*, l'aimant lui-même est alors repoussé et lévite au-dessus du supraconducteur. 

 

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