Induction

Autour de tout conducteur sous tension existe un champ magnétique dont l’intensité est proportionnelle à l’intensité du courant qui traverse le conducteur. Si un courant alternatif traverse un bobine (conducteur de forme hélicoïdale) (appelé un inducteur) un champ alternatif est créé dans et autour de cette bobine. Si une pièce métallique est disposée dans ce champ, il génère dans le métal une tension n électrique qui induit la circulation d’un courant. La direction du courant est telle que son champ magnétique associé tend à maintenir the champ originel constant (Loi de Lenz). L’énergie électrique transformée en chaleur dans le métal est définie par la relation = I2 R où est la puissance électrique en watt, I le courant en ampère et R la résistance en ohm de la pièce. Cette résistance n’est pas la quantité équivalente au passage d’un courant direct mais la résistance au passage d’un courant alternatif de haute fréquence qui dépend non seulement de la résistivité du matériau mais aussi de la fréquence du courant alternatif et de la perméabilité relative du matériau chauffé. Comme les pertes par hystérésis sont proportionnelles à la fréquence et les pertes par courants de Foucault augmentent proportionnellement avec la fréquence au carré, on peut s’attendre à hautes fréquences à des pertes par courant de Foucault largement supérieures aux pertes par hystérésis. Les pertes par hystérésis ne se produisent qu’en dessous de
la température de Curie car au-delà de cette température la perméabilité, qui est très élevée lorsque le matériau est froid, s’approche de l’unité et le matériau perd ses
propriétés magnétiques.

L’induction se produit aussi avec un conducteur dans lequel le courant varie, car autour de la pièce un champ magnétique variable est produit par la variation du courant lui-même. Cette induction, appelée auto- induction, se présente sous la forme d’une tension qui s’oppose à la cause du changement du courant. En ingénierie électrique, une bobine est utilisée comme une auto-inductance. En général, une bobine est constituée de l’enroulement multiple d’un fil dans lequel circule un même courant qui génère un même champ magnétique. L’inductance propre d’une bobine est proportionnelle au carré du nombre d’enroulement à hautes fréquences.

Champ magnétique, Courant induit dans la pièce, Courant dans la bobine L’induction se produit également quand il y a un changement

L’induction se produit également quand il y a un changement de courant par rapport à un composant conducteur. Ceci est causé par la présence autour du composant d’un champ magnétique alternant, qui est créée par ce même courant alternant. Cette induction se présente comme une tension qui gêne la cause de l’alternation du courant : on parle alors d’une auto-induction. Dans l’électrotechnique on se sert d’une bobine en cas de nécessité d’une auto-induction ; une bobine se compose de plusieurs enroulements à travers lesquels passe le même courant et qui comportent le même flux magnétique. L’auto-induction d’une bobine est proportionnelle au carré du nombre d’enroulements.

où L représente l’auto-induction (en henry), I indique le courant et représente la dérivée vers le temps.