Paradoxe de Faraday

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Brosse brush, champ magnétique statique B, rotation ω, sa composante tangentielle v, force de Lorentz v × B.
Lorsque l'on fait tourner le disque d'aluminium, on peut capter une tension sur le voltmètre. Si, par contre, seul l'aimant est mis en rotation, la lecture de la tension reste nulle. Si l'on fait tourner l'aimant et le disque en aluminium, on peut mesurer une tension.

Le paradoxe de Faraday est une expérience décrite pour la première fois par Michael Faraday, qui semble à première vue contredire sa loi d'induction.

Le dispositif expérimental se compose d'un aimant permanent cylindrique et d'un disque conducteur lui faisant face. Tous deux partagent un axe de rotation et peuvent tourner sur cet axe indépendamment l'un de l'autre. L'axe de symétrie de l'aimant et du disque coïncide avec l'axe de rotation, et l'aimant a sa polarisation dans la direction axiale (c'est-à-dire que les pôles sont sur l'axe). La tension électrique est mesurée sur le disque entre l'axe et son bord ; pour ce faire, deux contacts sont placés respectivement sur la périphérie et près de l'axe du disque ; ces contacts sont glissants et ne tournent pas avec le disque[1],[2].

Problématique

Si l'on fait tourner le disque alors que l'aimant est au repos, une tension est produite aux bornes. Cela peut être décrit par la force de Lorentz ou la règle du flux (induction unipolaire)[3]. La tension aux bornes apparaît également lorsque le disque et l'aimant sont reliés mécaniquement et déplacés ensemble. Si, par contre, seul l'aimant est déplacé et que le disque est au repos, aucune tension aux bornes n'apparaît. Cela laissait Faraday perplexe car il supposait que tout ce qui importait pour que la tension se produise était que le disque se déplace contre l'aimant[1],[2].

Explication

Notes et références

Liens externes

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