C-VII : induction magnétique

Mots-clefs : loi de Faraday, loi de Lenz, tension électromotrice induite, flux magnétique, flux coupé, rails de Laplace, disque de Faraday, roue de Barlow, flux propre, auto-inductance, mutuelle inductance, circuits couplés, transformateur, densité volumique d'énergie magnétique, câble coaxial, couplage électro-mécanique, force de Laplace, haut-parleur, moteur asynchrone, four à induction.

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Ci-dessous l'introduction du chapitre :

Les applications technologiques de l'induction magnétique sont nombreuses : générateurs et moteurs électriques, transformateurs, circuits électriques oscillants pour l'émission et la réception d'ondes, four à induction, ralentisseurs à induction.

Après avoir rappelé la notion de champ électromoteur, on établit ici les lois de l'induction dans différents contextes, circuit fixe dans un champ variable, circuit mobile dans un champ stationnaire, cas général.

On montre que flux et intensités sont liés par une relation matricielle dont on étudie les propriétés, ce qui définit les coefficients d'auto-induction et de mutuelle induction. On met en œuvre ce formalisme dans l'étude du transformateur.

On calcule ensuite l'énergie magnétique d'un ensemble de circuits électriques et on montre l'équivalence entre plusieurs points de vue et formules. On en déduit une façon de calculer les forces d'interaction qui offre une alternative aux forces de Laplace.

On étudie enfin sur deux exemples la façon de gérer les couplages électro-mécaniques qui apparaissent en présence d'un champ magnétique.

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