Principe de l'électro-aimant

Lorsqu'un noyau de fer est inséré dans un solénoïde porteur de courant-, le noyau est magnétisé par le champ magnétique du solénoïde. Le noyau magnétisé devient alors lui-même un aimant. Grâce à la superposition des deux champs magnétiques, le magnétisme du solénoïde est grandement amélioré. Pour rendre le magnétisme de l'électro-aimant encore plus fort, le noyau de fer est généralement réalisé en forme de fer à cheval. Cependant, il est important de noter que les bobines du noyau en forme de fer à cheval-sont enroulées dans des directions opposées ; un côté est dans le sens des aiguilles d’une montre et l’autre doit être dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Si les sens d'enroulement sont les mêmes, la magnétisation du noyau par les deux bobines s'annulera, rendant le noyau non -magnétique. De plus, le noyau de l’électro-aimant est en fer doux et non en acier. Sinon, une fois magnétisé, l’acier conservera son magnétisme pendant longtemps et ne pourra pas être démagnétisé. Par conséquent, la force de son magnétisme ne peut pas être contrôlée par l’amplitude du courant et l’électro-aimant perd ses avantages inhérents.

Un électro-aimant est un appareil capable de générer une force magnétique en y faisant passer un courant électrique. Il s'agit d'un aimant non-permanent et son magnétisme peut être facilement activé ou désactivé. Par exemple, les grosses grues utilisent des électro-aimants pour soulever les véhicules abandonnés.

Lorsque le courant traverse un conducteur, un champ magnétique est généré autour du conducteur. En appliquant cette propriété, lorsqu’un courant électrique traverse un solénoïde, un champ magnétique uniforme est créé à l’intérieur du solénoïde. Si un matériau ferromagnétique est placé au centre du solénoïde, ce matériau sera magnétisé, renforçant considérablement le champ magnétique.

Généralement, le champ magnétique produit par un électro-aimant est lié à l'amplitude du courant, au nombre de tours dans la bobine et au matériau ferromagnétique central. Lors de la conception d'un électro-aimant, une attention particulière est portée à la répartition des bobines et à la sélection du matériau ferromagnétique, et l'amplitude du courant est utilisée pour contrôler le champ magnétique. Le matériau de la bobine ayant une résistance, cela limite l’ampleur du champ magnétique qu’un électro-aimant peut produire, mais avec la découverte et l’application des supraconducteurs, il sera possible de surmonter ces limitations.