Page 1
Electromagnétisme Electromagnetism Réf : 292 075 Alternateur réversible de Français – p 1 démonstration English – p 11 Reversible demonstration Version : 8006 alternator...
Page 2
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 1 Généralités 1.1 But de l’appareil L’alternateur réversible démonstration conçu pour illustrer expérimentalement l’influence du mouvement relatif d’un aimant et d’une bobine pour produire une tension. La tension variable dans le temps est obtenue par la rotation de la bobine par rapport aux deux aimants ou par rotation des deux aimants par rapport à...
Page 3
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 1.3 Utilisation L’alternateur étant positionné dans un L’alternateur étant positionné dans sens, le plateau supérieur auquel sont l’autre sens, le plateau supérieur fixés les deux aimants est libre en auquel est fixée la bobine est libre rotation par rapport à...
Page 4
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 produit aux bornes de celle-ci une tension alternative qui ne génère un courant que pendant une alternance (la DEL s’allume). Si la DEL clignote lorsque la vitesse de rotation est suffisante, cela signifie que la valeur maximale de la tension variable est fonction de cette vitesse de rotation.
Page 5
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 2.3.1 Tension lorsque l’alternateur n’est pas relié à une DEL On met en rotation l’alternateur à vide (sans DEL) en donnant une impulsion avec un doigt. L’acquisition de la tension sur une durée relativement grande donne le résultat suivant : L’observation de la tension variable dans le temps permet de mettre en...
Page 6
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 1. La DEL clignote car elle ne s’allume qu’au cours d’une alternance. Dans l’expérience réalisée, c’est au cours de l’alternance positive que la DEL éclaire (en inversant le sens du branchement de la DEL, elle éclairerait pendant l’alternance négative).
Page 7
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 On lance l’acquisition puis on met brièvement en rotation les aimants par rapport à la bobine, d’abord dans un sens puis dans l’autre. Les résultats sont les suivants : Le sens de rotation n’a pas d’influence sur la forme du signal. Dans les deux cas la tension produite, dès la mise en rotation des aimants, est positive...
Page 8
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 En conclusion, quand le sens d’enroulement des spires d’une bobine, en regard d’un pôle d’aimant (nord ou sud) change, la tension produite est inversée. 3 Etude théorique de l’alternateur 3.1 Enoncé de la loi de Lenz Le courant induit a un sens tel que ses effets s’opposent à...
Page 9
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 3.5 Etude de la tension aux bornes de la bobine à vide (force électromotrice) au cours du temps Considérons la bobine en rotation par rapport aux aimants : ω Dans l’étude qui suit, on fait référence à la face de la bobine d’où sort la normale.
Page 10
Electromagnétisme Alternateur réversible de démonstration Réf : 292 075 Loi de Lenz Loi de Lenz La face de la bobine s’éloignant du La face de la bobine reste une face pôle nord de l’aimant de droite, est, sud pour s’éloigner de l’aimant de pour s’opposer à...
Page 11
4 Service après vente La garantie est de 2 ans, le matériel doit être retourné dans nos ateliers. Pour toutes réparations, réglages ou pièces détachées, veuillez contacter : JEULIN - SUPPORT TECHNIQUE Rue Jacques Monod BP 1900 27 019 EVREUX CEDEX FRANCE 0825 563 563 FRANÇAIS...
Page 12
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 1 General Purpose of the instrument The reversible demonstration alternator is designed to experimentally illustrate the influence of relative movement of a magnet and a coil to generate a voltage. The variable voltage in time is obtained by rotating the coil relative to the two magnets or rotating the two magnets relative to the coil.
Page 13
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 The alternator is positioned in one The alternator is positioned in the direction, and the upper plate to which other direction, the upper plate to the two magnets are fixed is free to which the coil is fixed is free to rotate relative to the coil.
Page 14
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 If the LED blinks when the rotation speed is sufficiently high, this means that the maximum value of the variable voltage depends on this rotation speed.(see section 2.3.2) 2.1.2 Demonstrating the relative movement of magnets and...
Page 15
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 The voltage acquisition over a relative long period gives the following result: Observation of the variable voltage with time demonstrates two important phenomena : 1. The maximum value of the voltage decreases when the rotation speed reduces.
Page 16
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 2. The LED blinks if the value of the voltage at its terminals is sufficiently high, which demonstrates the existence of a «threshold voltage» as for all diodes. 3. The LED limits the voltage in the conducting direction.
Page 17
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 Acquisition is started and then the magnets are made to rotate briefly relative to the coil, firstly in one direction and then in the other direction. The results obtained are as follows : The rotation direction has no influence on the shape of the signal.
Page 18
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 In conclusion, when the winding direction of the turns in a coil facing a magnet pole (north or south) changes, the voltage generated is inverted. 3. Theoretical alternator design 3.1 Statement of Lenz’s law The direction of the induced current is such that its effects oppose the cause that created it.
Page 19
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 3.5 Study of the voltage at the coil terminals at no load (electromotive force) during time Consider the coil in rotation relative to the magnets: ω In the following study, we refer to the face of the coil from which the normal originates.
Page 20
Electromagnetism Reversible demonstration alternator Réf : 292 075 Lenz’s law Lenz’s law The coil face moving away from the The coil face remains a south face north pole of the right magnet is a to move away from the right...
Page 21
This material is under a two year warranty and should be returned to our stores in the event of any defects. For any repairs, adjustments or spare parts, please contact: JEULIN - TECHNICAL SUPPORT Rue Jacques Monod BP 1900 27 019 EVREUX CEDEX FRANCE...