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La quintessence du robot : le moteur homopolaire

mardi 5 avril 2016, par Llorenç

Mais qu’est ce donc qu’un moteur homopolaire ?
On pourrait être tenté de répondre : C’est ce qui fait tourner le monde....
Mais ici on se contentera de le décrire comme le moteur électrique le plus simple qui soit : un aimant et un fil de cuivre.
Nous nous proposons donc de construire la plus simple des machine...

 Nomenclature du matériel

Pour réaliser ce robot minimaliste, procurez vous
- une pile AA de 1.5 volt,
- un fil de cuivre ⌀ 1,6mm (de 30cm à plus suivant votre créativité...)
- un aimant cylindrique ⁓16x16mm en néodyme N45 ou N48. ex. ici ou
- un pince à bec long pour couper/plier (optionnel) comme ici
- papier crépon pour décorer (optionnel)

Attention, les circuits électroniques et les appareils de stockage (carte bancaires, régulateurs cardiaques, ordiphone, disque durs, etc.) peuvent être affectés par les forts courants magnétiques, alors prudence.
Pour un meilleur effet visuel, le diamètre de l’aimant doit avoisiner le diamètre de la pile (14,2mm) . Pour ma part j’ai utilisé des éléments 12 x 6 mm N48.

 De la théorie à la pratique

Essayez vous avec la version épurée pour commencer, puis avec des formes complexes à votre convenance ensuite.

En essayant de garder votre figure aussi symétrique que possible, pliez le fil de cuivre pour le mettre en forme comme proposé sur les modèles ci joints.

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Pensez également à réduire au maximum les frottements, il faut que le fil tourne librement autour de l’aimant.

Attention car après quelques secondes le fil de cuivre s’échauffe beaucoup par effet Joule. C’est normal car dans ce montage on fait un court-circuit de la pile ! D’ailleurs toute cette énergie perdue inutilement en chaleur traduit le rendement assez mauvais de ce type de moteur.

 Retour sur les aimants au néodyme

Le néodyme est un un métal gris argent, de symbole Nd et de numéro atomique 60. Ce n’est que très récemment, en 1982, que des chercheurs découvrent qu’un alliage de néodyme, de fer et de bore conduit à un matériau puissamment aimanté.

Cet alliage permet de créer un composé de formule chimique Nd2Fe14B, et possédant une structure cristalline qui favorise l’apparition d’une aimantation spontanée très directionnelle. Cet alliage permet ainsi de réaliser des aimants permanents qui sont typiquement 10 fois plus puissants que les aimants classiques en ferrite.

 Illustration

Pour vous inciter à la réalisation, voici ce que ça donne une fois le montage assemblé : https://youtu.be/2psOoYz4JO8
 
 

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