13.8 : Applications de l’Induction Électromagnétique
Objectifs d’apprentissage
À la fin de cette section, vous pourrez ::
- Expliquer comment les disques durs d’ordinateurs et les tablettes graphiques fonctionnent à l’aide de l’induction magnétique
- Expliquer comment les véhicules hybrides/électriques et la stimulation magnétique transcrânienne utilisent l’induction magnétique à leur avantage
La société moderne a de nombreuses applications de la loi d’induction de Faraday, comme nous l’explorerons dans ce chapitre et dans d’autres. À ce stade, mentionnons plusieurs qui impliquent l’enregistrement d’informations à l’aide de champs magnétiques.
Certains disques durs d’ordinateur appliquent le principe de l’induction magnétique. Les données enregistrées sont faites sur un disque en rotation revêtu. Historiquement, la lecture de ces données a été faite pour fonctionner sur le principe de l’induction. Cependant, la plupart des informations d’entrée sont aujourd’hui transmises sous forme numérique plutôt qu’analogique — une série de 0 ou 1 est écrite sur le disque dur en rotation. Par conséquent, la plupart des périphériques de lecture de disque dur ne fonctionnent pas sur le principe de l’induction, mais utilisent une technique connue sous le nom de magnétorésistance géante. La magnétorésistance géante est l’effet d’un grand changement de résistance électrique induit par un champ magnétique appliqué à des couches minces de couches ferromagnétiques et non magnétiques alternées. C’est l’un des premiers grands succès de la nanotechnologie.
Les tablettes graphiques, ou les tablettes où un stylo spécialement conçu est utilisé pour dessiner des images numériques, appliquent également les principes d’induction. Les tablettes discutées ici sont étiquetées comme des tablettes passives, car il existe d’autres modèles qui utilisent un stylo à piles ou des signaux optiques pour écrire. Les tablettes passives sont différentes des tablettes tactiles et des téléphones que beaucoup d’entre nous utilisent régulièrement, mais peuvent toujours être trouvées lors de la signature de votre signature à une caisse enregistreuse. Sous l’écran, illustré à la figure \(\PageIndex{1}\), se trouvent de minuscules fils sur toute la longueur et la largeur de l’écran. Le stylo a un petit champ magnétique provenant de la pointe. Alors que la pointe traverse l’écran, un champ magnétique changeant se fait sentir dans les fils, ce qui se traduit par une cem induite qui est convertie en la ligne que vous venez de dessiner.
Une autre application de l’induction est la bande magnétique au dos de votre carte de crédit personnelle utilisée à l’épicerie ou au guichet automatique. Cela fonctionne sur le même principe que la bande audio ou vidéo, dans laquelle une tête de lecture lit les informations personnelles de votre carte.
Vidéo
Regardez cette vidéo pour voir comment les lampes de poche peuvent utiliser l’induction magnétique.
Un aimant se déplace par votre travail mécanique à travers un fil. Le courant induit charge un condensateur qui stocke la charge qui allumera l’ampoule même si vous ne faites pas ce travail mécanique.
Les véhicules électriques et hybrides profitent également de l’induction électromagnétique. Un facteur limitant qui empêche l’acceptation généralisée des véhicules 100% électriques est que la durée de vie de la batterie n’est pas aussi longue que le temps nécessaire pour conduire avec un réservoir d’essence plein. Pour augmenter la charge de la batterie pendant la conduite, le moteur peut agir comme un générateur chaque fois que la voiture freine, en profitant de la CEM arrière produite. Cette CEM supplémentaire peut être de l’énergie stockée nouvellement acquise dans la batterie de la voiture, prolongeant la durée de vie de la batterie.
Un autre domaine de recherche contemporain dans lequel l’induction électromagnétique est mise en œuvre avec succès est la stimulation magnétique transcrânienne (SMT). Une foule de troubles, y compris la dépression et les hallucinations, peuvent être attribués à une activité électrique localisée irrégulière dans le cerveau. Dans la stimulation magnétique transcrânienne, un champ magnétique variant rapidement et très localisé est placé à proximité de certains sites identifiés dans le cerveau. L’utilisation de la SMT comme technique de diagnostic est bien établie.
Vidéo
Regardez cette vidéo Youtube pour voir comment les instruments rock-and-roll comme les guitares électriques utilisent l’induction électromagnétique pour obtenir ces rythmes puissants.
Contributeurs et Attributions
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Samuel J. Ling (Université d’État de Truman), Jeff Sanny (Université Loyola Marymount) et Bill Moebs avec de nombreux auteurs contributeurs. Ce travail est autorisé par OpenStax University Physics sous une licence d’attribution Creative Commons (by 4.0).
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