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Nanogénérateurs de courant alternatifArticle de référence | Réf : D3480 v1
Auteur(s) : Michel POLOUJADOFF
Date de publication : 10 août 1998
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Considérons le dispositif représenté par la figure 1a : un aimant et un disque placés face à face fixés à deux arbres disposés dans le prolongement l’un de l’autre. Nous entraînons dans un certain sens l’arbre solidaire de l’aimant tandis que nous laissons l’autre libre de toute contrainte mécanique.
Désignons par M une petite zone de la plaque. Si l’aimant et la plaque tournent à deux vitesses différentes, M se trouvera d’abord en face d’un pôle puis en face de l’autre. Les masses métalliques constituant cette petite zone seront donc alternativement traversées par des lignes de force, soumises à un flux variable dans le temps ; elles seront le siège de courants de même nature que les courants de Foucault.
La loi de Laplace implique que des forces se développent ; la loi de Lenz indique que leur résultante doit tendre à faire disparaître la cause qui leur a donné naissance. Or cette cause est l’existence des courants, eux-mêmes dus à la différence de vitesse.
Les forces électromagnétiques vont tendre à entraîner le disque de telle sorte qu’il tourne à la même vitesse que l’aimant. Si l’aimant tourne le plus vite, le disque tendra à le rattraper, le soumettant ainsi à un couple de freinage. Si, au contraire, le disque va le plus vite, l’aimant sera alors soumis à un couple d’accélération. Cette transmission, possible du fait de la différence de vitesse des deux éléments l’un par rapport à l’autre, est une « transmission asynchrone ». Sans la différence de vitesse, aucun courant induit ne naîtrait dans la plaque. Ce mode de transmission ne présente qu’un intérêt limité : on part, en effet, d’un effort mécanique sur l’aimant, à une certaine vitesse, pour obtenir, sur le disque, un effort mécanique à une vitesse inférieure.
Un autre système présente un grand intérêt. Considérons le dispositif représenté par la figure 1b : il est constitué par deux cylindres concentriques, séparés par un entrefer et faits d’un matériau magnétique. Le cylindre extérieur est pourvu d’encoches occupées par des enroulements...
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