Soutenance mémoire
NOTIONS GENERALES SUR LES BOBINES ET SUR L’ELECTROMAGNETISME
Groupement des bobines
Il existe deux (02) types de groupement des bobines : groupement série et groupement parallèle.
Groupement en série
Pour le groupement série, l’inductance équivalente est la somme des inductances de chaque bobine .
Groupement parallèle
Pour le groupement en parallèle, l’inductance équivalente est la somme des inverses des inductances de chaque bobine .
Bobine bifilaire de Tesla
Historique
a) Tesla
Tesla était né le 10 juillet 1858 dans la petite ville de Smiljan en Autriche-Hongrie. Il devint l’un des inventeurs les plus extraordinaires des temps modernes. Entre 1882 et 1888, il a breveté plusieurs dispositifs qui utilisaient des champs magnétiques pour transmettre de l’électricité par courants alternatifs. En fait, il lança les idées de conception de tous les matériels modernes de génération et de transport d’électricité.
b) Bobine bifilaire de Tesla
En 1894, Tesla a exposé sa bobine bifilaire (BFT) comportant deux enroulements en série. Et dans cette année aussi la fréquence de résonnance de cette bobine a été connue . Ainsi en 1990, Stanley Meyer, a utilisé la bobine bifilaire de Tesla en lui associant une plaque à induction. Ce dispositif a été réalisé selon le projet Great Efficiency GENErator (GEGENE) .
Forme
La bobine bifilaire de Tesla est un enroulement de deux fils. Les deux bobines sont enroulées étroitement et espacées en parallèle mais les enroulements sont électriquement isolées les uns des autres. Elle possède de deux formes, à savoir, forme plate comme un cercle et forme cylindrique constituant un solénoïde.
Rappels sur l’électromagnétisme
Champ magnétique
Définition
Le champ magnétique est une grandeur vectorielle caractérisée par la connaissance de son intensité et de sa direction définie en tout point de l’espace donnant sa position et de son orientation d’aimant ou d’électroaimant. Le champ magnétique en un point est caractérisé par son vecteur champ magnétique B .
Source du champ magnétique
Les deux sources du champ magnétique sont le courant et l’aimantation seule . Une bobine ou un solénoïde parcouru par un courant est le siège d’un champ magnétique. Un électroaimant est une bobine à l’intérieur de laquelle est introduit un noyau de fer. Le champ magnétique créé par un électroaimant est plus intense que celui créé par un solénoïde.
Induction magnétique
Le partage de lignes de champs entre deux bobines disposées à proximité représente un couplage magnétique. Ce couplage magnétique peut résulter des bobines sans noyau et nous avons ainsi des flux qui ne sont pas dirigés par des matériaux ferromagnétiques. L’exploitation de ce modèle lors de notre étude permet de mettre en évidence un phénomène de résonnance dans la transmission de puissance existant entre les deux bobines.
EXPERIMENTATION
Tests sur les émetteur et récepteur
Nous avons effectué quatre types d’expérience A, B, C et D en ayant varié l’émetteur et le récepteur par les trois bobines : plate simple, bobine bifilaire et la bobine simple . Dans chaque expérience, nous avons modifié le mode de connexion de la bobine bifilaire. Lors de ces expériences, nous avons mesuré l’intensité du courant dans l’émetteur, la fréquence et la tension Um au niveau du récepteur. Ces deux dernières grandeurs étaient observables sur l’oscilloscope.
Schéma du dispositif
Dans le premier type d’expérience A, nous avons pris comme récepteur, une bobine plate simple, et comme émetteur, une BFT. Trois expériences ont été faites dans ce cas tel que, d’abord le récepteur était court-circuité (A1), puis la BFT était en série en addition (A2) et enfin la BFT était associée en série en opposition, (A3). Dans le deuxième type d’expérience B, nous avons utilisé comme récepteur la BFT et comme émetteur, une bobine plate simple. Quatre expériences ont été ainsi réalisées, en premier lieu la BFT était en série en opposition (B1), après la BFT, en série en addition (B2), ensuite la BFT, parallèle en opposition (B3) et enfin la BFT était en parallèle en addition (B4). Pour le troisième type d’expérience C, le récepteur était la BFT et l’émetteur, la bobine simple. Quatre expériences ont été faites dans ce cas. Premièrement la BFT était en parallèle en addition (C1), deuxièmement la BFT, en parallèle en opposition (C2), troisièmement la BFT, en série en addition (C3) et finalement la BFT était en série en opposition (C4). Dans la quatrième expérience de type D, comme récepteur, nous avons eu la bobine simple et comme émetteur, la BFT. Quatre expériences ont été réalisées dans ce type, d’abord la BFT était en série en opposition (D1), après la BFT, en série en addition (D2), ensuite la BFT, en parallèle en opposition (D3) et finalement la BFT était en parallèle en addition (D4).
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Table des matières
INTRODUCTION
Chapitre 1 NOTIONS GENERALES SUR LES BOBINES ET SUR L’ELECTROMAGNETISME
1.1 Groupement des bobines
1.1.1 Groupement en série
1.1.2 Groupement parallèle
1.2 Différents types de bobine
1.2.1 Bobine à air
1.2.2 Bobine à noyau de fer
1.2.3 Bobine ajustable
1.2.4 Bobine bifilaire de Tesla
1.3 Rappels sur l’électromagnétisme
1.3.1 Champ magnétique
1.3.2 Flux magnétique
1.3.3 Induction magnétique
1.3.4 Loi de Lenz
Chapitre-2 DESCRIPTION DU DISPOSITIF
2.1 Matériels et méthodes
2.1.1 Bobines
2.1.2 Transformateur
2.1.3 Plaque à induction
2.1.4 Thyristor
2.1.5 Transistor
2.1.6 Oscilloscope
2.1.7 Générateur de basse fréquence
2.2 Propriété spécifique de la bobine
2.2.1 Expérience1 : Mise en évidence de la propriété anti-Lenz en court-circuité le circuit secondaire
2.2.2 Expérience 2 : Mise en évidence de la propriété anti-Lenz en ayant varié la résistance, charge du circuit secondaire
2.2.3 Expérience 3 : Mise en évidence de la loi de Lenz
2.2.4 Expérience 4 : Etude de l’efficacité de la BFT
Chapitre 3 EXPERIMENTATION
3.1 Tests sur les émetteur et récepteur
3.1.1 Schéma du dispositif
3.1.2 Résultats de l’expérience 5
3.1.3 Observations
3.2 Test avec un générateur de gaz HHO
3.2.1 Expérience 6 : Etude de quatre (04) modes de connexions de la BFT
3.2.2 Expérience 7 : Etude de la différence entre la connexion série et parallèle en addition
3.2.3 Expérience 8 : Test sur la BFT en tant qu’émetteur émetteur et récepteur
3.2.4 Expérience 9 : Etude de la différence entre la BFT et la bobine simple en tant qu’émetteur
3.2.5 Expérience 10 : étude de la différence entre la BFT et la bobine plate en tant que récepteur
3.3 Discussions et interprétation
3.3.1 Sur la loi de Lenz
3.3.2 Tests sur l’émetteur et le récepteur
3.3.3 Tests avec HHO
3.3.4 Avec la plaque à induction
CONCLUSION
REFERENCES
