Qu'est-ce que l'induction magnétique?
L'induction magnétique, parfois appelée induction électromagnétique, est la création d'un courant électrique induit, généralement dans des conducteurs se déplaçant dans un champ magnétique. Il pourrait également décrire la création d'un champ magnétique par le flux de courant à travers un conducteur. En technologie, l'induction magnétique est utilisée pour les moteurs à induction, les cuisinières, les transformateurs, les lampes de poche, les conducteurs d'énergie sans fil, les générateurs et de nombreuses autres applications.
Le principe de base de l'induction magnétique est qu'un flux magnétique changeant induira un courant électrique dans un conducteur proche. Dans ce scénario, le courant doit traverser une voie fermée, telle qu'un circuit complet, et le flux magnétique peut être modifié soit par une modification de l'intensité du champ magnétique, soit par le mouvement du conducteur dans le champ magnétique. La loi de Faraday établit une relation quantitative entre la modification du flux magnétique et la force électromotrice induite (FEM), qui correspond à la variation négative du flux par unité de temps. Pour une bobine de fil, la variation du flux magnétique dans le temps doit être multipliée par le nombre de bobines pour déterminer la valeur EMF correcte.
Dans les applications pratiques, l'induction magnétique peut être utilisée pour convertir différents types d'énergie. Il peut être utilisé pour générer de la chaleur, comme dans le cas du poêle à induction magnétique, ou pour créer de l'énergie mécanique et des mouvements, comme dans le cas du moteur à induction. Bien que les mécanismes de transfert d'énergie soient différents pour chaque appareil, ils fonctionnent sur des principes de base similaires.
Les cuisinières à induction magnétique fonctionnent en créant un courant qui génère de la chaleur résistive dans la marmite. La base de la cuisinière est formée par un fil enroulé, qui reçoit un courant alternatif (AC). Ce courant induit un champ magnétique qui oscille avec le courant et génère un courant électrique induit dans le pot ou la casserole en métal. La chaleur résistive est générée en fonction de la résistance de chaque pot ou casserole optimisée par l'utilisation de matériaux ferromagnétiques, tels que l'acier et le fer. Des mécanismes de chauffage similaires peuvent être utilisés dans d'autres applications que la cuisson, notamment le soudage des métaux.
La création d'énergie mécanique et la rotation dans les moteurs à induction magnétique impliquent également des champs magnétiques oscillants. Dans cette configuration, le moteur comprend deux parties appelées le stator, ou partie fixe, et le rotor, ou partie tournante. Chacun est capable d'influencer le champ magnétique de l'autre pour créer un couple qui fait tourner le moteur et crée de l'énergie mécanique. Ce mécanisme de fonctionnement est similaire à celui des transformateurs, car les moteurs à induction magnétique et les transformateurs agissent en modifiant le courant électrique dans le système.