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Concept
Courants de Foucault
Résumé
On appelle courants de Foucault (Eddy currents) les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu (le flux du champ à travers le milieu), soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique. Ils sont une conséquence de l'induction électromagnétique.
Les courants de Foucault sont responsables d'une partie des pertes (dites pertes par courants de Foucault) dans les circuits magnétiques des machines électriques alternatives et des transformateurs. C'est la raison pour laquelle les circuits magnétiques sont constitués de tôles feuilletées afin de limiter ces courants et les pertes par effet Joule qui en découlent, ce qui améliore le rendement global des transformateurs.
Ce phénomène a été découvert par le physicien français Léon Foucault en 1851, de qui il tire son nom.
vignette|Le feuilletage permet de réduire les pertes par courants de Foucault.
Le champ magnétique variable au cours du temps est responsable de l'apparition d'une force électromotrice à l'intérieur du milieu conducteur. Cette force électromotrice induit des courants dans la masse. Ces courants ont deux effets :
ils créent un champ magnétique qui s'oppose à la cause de la variation du champ extérieur (loi de Lenz) ;
ils provoquent un échauffement par effet Joule de la masse conductrice d'autant plus fort que la vitesse entre l'inducteur et la pièce conductrice est importante.
Lorsque la variation de flux est due à un déplacement du milieu devant un champ magnétique constant, les courants de Foucault sont responsables de l'apparition de forces de Laplace qui s'opposent au déplacement, d'où l'effet de freinage observé sur les systèmes utilisant ce genre de dispositif.
La puissance perdue par unité de masse (W/kg) du fait des courants de Foucault dans un matériau de résistivité r d'épaisseur et soumis perpendiculairement à un champ magnétique d'amplitude (induction magnétique) variant de façon sinusoïdale au cours du temps avec une fréquence est donnée par la relation suivante :
où k est une constante valant 1 pour une tôle mince et 2 pour un fil fin, et est la masse volumique du matériau (kg/m).
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