Un électroaimant de Bitter, invention!

Un électroaimant de Bitter aussi appelé solénoïde de Bitter ou bobine de Bitter est un type d'électroaimant bâti d'une succession de plaques circulaires de métal organisées en couches hélicoïdales récursives, à la place du traditionnel enroulement en spires de fil conducteur. Cette configuration particulière a été conçue en 1933 par le physicien américain Francis Bitter.
Les électroaimants de Bitter sont utilisés pour produire des champs magnétiques extrêmement forts (jusqu'à 60 teslas en 2006). Les plaques empilées possèdent une grande résistance mécanique, afin de pouvoir résister à la pression exercée dans le métal par les puissantes forces de Lorentz qui le parcourent, ces dernières augmentant comme le carré du champ magnétique. De plus, un multitude de trous circulaires est ménagée à travers les plateaux, où circule de l'eau qui refroidit l'ensemble du système, car le chauffage résistif par effet Joule croît également comme le carré du champ magnétique.
Malgré les inconvénients du fort chauffage résistif, les électroaimants de Bitter sont utilisés dans les domaines réclamant de très puissants champs magnétiques, car les électroaimants supraconducteurs classiques ont une résistance mécanique très faible et ne peuvent opérer au-delà d'une certaine intensité (densité de courant critique), seuil auquel le matériau cesse d'être supraconducteur, bien que de nouveaux matériaux repoussent cette limite qui est d'ailleurs théoriquement plus élevée.

Un électroaimant est un organe électrotechnique produisant un champ magnétique lorsqu'il est alimenté en électricité.

Un électroaimant est constitué d'un bobinage, et très souvent, d'une pièce en matériau ferromagnétique doux appelé circuit magnétique. Quand le bobinage est parcouru par un courant, il crée un champ magnétique canalisé par le circuit magnétique. Quand l'électroaimant est alimenté par du courant alternatif, le circuit magnétique doit être constitué de fines plaques de fer doux assemblées en couches, afin d'éviter des pertes liées à l'apparition de courants de Foucault en son sein.
La forme donnée au circuit magnétique permet, soit de concentrer l'effet du champ magnétique, soit de le canaliser.
L'électroaimant joue le rôle d'un aimant commandé par un courant électrique. Il est utilisé soit pour produire une force électromagnétique, soit pour produire un champ magnétique contrôlé en une région de l'espace.
Remarque : Quand l'électroaimant est soumis à un champ magnétique variable, il est le siège d'une force électromotrice.
Applications[modifier]

L'électroaimant fait souvent partie d'un ensemble électrique (moteur électrique, générateur, radio, télévision, magnétophone, magnétoscope, disque dur, microscope électronique, machines diverses). Dans les moteurs et les générateurs, il est utilisé pour créer un champ électromagnétique que l'on peut contrôler, cas des inducteurs ou, un collecteur de courant électrique, cas des induits.
Applications[modifier]
Quand il est utilisé seul l'électroaimant peut être assimilé à un aimant commandé.
La gâche électrique d'une porte : l'électroaimant lorsqu'il est alimenté, tire le loquet bloquant la serrure, libérant ainsi la porte qui peut être ouverte sans clé ni poignée.
Les relais électromagnétiques, les disjoncteurs, les télérupteurs sont basés sur l'attirance d'une masse ferromagnétique par un électroaimant. Cette masse contrôle le déplacement des contacts électriques.
Le levage de masses métalliques ainsi que le tri des déchets métalliques est confié à de puissants et grands électroaimants.
Les injecteurs de carburant (essence et gazole) des moteurs montés dans les automobiles actuelles sont des électroaimants pilotés directement par le calculateur électronique de gestion du moteur. Lorsque le calculateur veut injecter du carburant, il fournit un courant électrique à l'injecteur, l'aiguille bouchant le trou d'injection recule laissant ainsi entrer le carburant sous pression dans le moteur. L'aiguille est remise en place par un ressort à la disparition du courant.
Dans les enregistreurs magnétiques (magnétophone, magnétoscope, piste magnétique), l'électroaimant sert à magnétiser les particules métalliques du support de l'information. Pendant que le support magnétique (bande ou disque) défile devant une tête magnétique à une vitesse contrôlée, un courant électrique (image) de la source à enregistrer passe dans la tête transférant ainsi l'information sous forme magnétique. Pour la lecture, le support défile de nouveau devant la tête magnétique, dans laquelle les variations de champ magnétique induisent un courant électrique, qui est amplifié et adapté pour être restitué dans sa forme originale.
Dans le train à lévitation allemand, le Transrapid, les électroaimants sont utilisés pour la lévitation, la propulsion et la rotation angulaire.
Dans de nombreux automatismes électromécaniques, des mouvements linéaires relativement courts (moins de 5 centimètres) sont confiés à un électroaimant à noyau plongeur, application particulière de l'électroaimant.
Certains verrouillages de portes sont confiés à des électroaimants, dont la force d'attraction peut atteindre 6 000 N. Ce type de dispositif maintient des portes coupe-feu ouvertes dans certains immeubles, les libérant en cas d'incendie, ce dispositif est appelé improprement ventouse.
Les électroaimants sont utilisés dans les accélérateurs de particules (synchrotrons, cyclotrons...) pour la recherche en physique (comme le LHC).
Dans la reproduction sonore, l'électroaimant est le moteur des haut-parleurs : une membrane est mise en mouvement par une bobine plongée dans le champ magnétique d'un aimant permanent. La membrane vibre au rythme du signal alimentant la bobine.

http://sitelec.org/cours/abati/electroaimants.htm