Foucault (courants de) (suite)
Utilisation des courants de Foucault
Freinage magnétique
Un disque de cuivre (solidaire des roues d’un camion par exemple) passe dans l’entrefer d’un électro-aimant (zone hachurée de la figure 1). Ce disque tournant, le champ d’induction y crée des courants de Foucault et développe sur ces courants des forces qui freinent le disque selon la loi de Lenz.
Comme il a été vu plus haut, l’énergie dissipée par effet Joule dans l’intervalle de temps dt est
k étant une constante qui dépend du système.
Cette énergie est égale à la perte d’énergie cinétique, et, par suite, le couple de freinage est Γ, tel que
Pour une induction donnée, le couple de freinage est proportionnel à la vitesse de rotation. Le freinage électromagnétique est d’autant plus efficace que la vitesse est plus grande et, sur le véhicule, il sert d’appoint aux freins à friction.
Moteurs à champ tournant
Dans ces machines, le stator polyphasé crée un champ magnétique tournant auquel le rotor se trouve soumis. Il y apparaît des courants de Foucault sur lesquels le champ tournant développe des forces qui tendent à s’opposer au mouvement du champ par rapport au rotor. Ce dernier se voit donc appliqué un couple qui l’entraîne à la poursuite du champ tournant. Le rotor prendra une vitesse ω inférieure à la vitesse ω0 du champ tournant, de telle sorte que le couple électromagnétique équilibre le couple résistant appliqué. On appelle glissement la quantité
On établit que le couple électromagnétique dépend de g par une loi de la forme
g0 étant le glissement donnant le couple maximal K.
Écrans électromagnétiques (fig. 3)
Le circuit oscillant LC produit dans son voisinage un champ d’induction variable B0 qui induit des courants de Foucault dans l’enceinte de cuivre. Ces derniers produisent à leur tour un champ d’induction B qui s’oppose à B0.
L’enceinte étant très bonne conductrice, l’opposition de B à B0 est presque totale. Le milieu extérieur ne perçoit pratiquement aucun champ variable : l’enceinte est un écran aux variations d’induction. L’énergie dissipée par effet Joule dans l’écran est fournie par le circuit oscillant qui se trouve ainsi amorti.
C. T.