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La lévitation magnétique. Si on place lun au dessus de lautre deux aimants qui se repoussent, il est impossible davoir un système stable : laimant situé

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1 La lévitation magnétique

2 Si on place lun au dessus de lautre deux aimants qui se repoussent, il est impossible davoir un système stable : laimant situé au dessus se retourne vite ! Pourtant ici la sphère est en équilibre stable tout en étant soumise à des forces magnétiques : b F B :Force magnétique P : poids de la balle

3 b On a découvert des matériaux qui, lorsquils sont à une température inférieure à leur température critique T c, permettent dobtenir le même phénomène. Cette température très basse peut être obtenue en utilisant de lazote liquide

4 L azote liquide Le diazote N 2 est un gaz (présent à 79% dans latmosphère) dont la température débullition est très basse ( -195,8°C) En dessous de cette température, et à la pression atmosphérique, il est sous forme liquide

5 Que devient lazote liquide à température ambiante? À température ambiante le diazote N 2 se met à bouillir, il forme des gouttelettes puis se transforme en vapeur. Azote gazeux Azote liquide Gouttelettes dazote

6 Les effets de N 2 Un matériau a été plongé dans lazote liquide pendant quelques minutes. On le pose ensuite sur un pavé daimants. On constate quil lévite. Ce phénomène sappelle lEffet Meissner. Il est dû à la supra conductivité. Matériau devenu supraconducteurIl faut refroidir régulièrement Un matériau devient supra conducteur quand il est soumis à une température suffisamment basse. Il se comporte comme un aimant qui serait repoussé par le pavé daimants.

7 L aimant a été refroidi dans lazote liquide (-195°C). Il est maintenant supraconducteur, et on peut observer quil est en lévitation au dessus dun aimant. Quand un matériau supraconducteur est refroidi, il est repoussé par les pôles de lautre aimant. Application : le train à sustentation …

8 La lévitation permet déviter les frottements et ainsi éviter les pertes dénergie. Il suffit d'équiper un train daimants supraconducteurs, qui vont être repoussés par les bobines conductrices situées sur le rail de guidage du train. Les forces électromagnétiques qui en résultent maintiennent le train en lévitation comme deux aimants qui se repoussent. Le train pourra alors être soulevé de 1 centimètre au dessus de la voie.


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