MOTEUR À COURANT CONTINU

Loi de Faraday

En 1831, le savant Michael Faraday découvrait que le déplacement d’un conducteur dans un champ magnétique induisait une tension électrique (voir Équation 1-1). On peut exprimer ainsi la loi de Faraday : la tension induite dans une bobine de conducteur est proportionnelle à la vitesse de variation des lignes de forces qui coupent le conducteur. La loi de Faraday s’écrit selon l’équation suivante :

B = densité de flux, en tesla, (T) ;
l = longueur en mètre du conducteur ;
v = vitesse rectiligne ou périphérique du conducteur en mètre par seconde, (m/s) ;
e = tension induite par le conducteur.

Exemple 1.1 : Les conducteurs d’une génératrice ont une longueur de 2 mètres et ils sont coupés par un champ magnétique de 0,6 Tesla. Les conducteurs se déplacent à une vitesse de 100 mètres par seconde. Calculer la valeur de la tension induite dans chaque conducteur.
solution :
e = B.l.v
e = 0,6 T * 2m * 100 m/s
e = 120 Volts

Règle de Flemming

La polarité de la tension induite dépend à la fois du sens du déplacement du conducteur et de la direction des lignes de forces. On peut déterminer la polarité de la tension induite en se servant d’une règle simple trouvée par Flemming, appelée : règle des trois doigts de la main droite. La règle est la suivante :
· le pouce indique le sens du déplacement ;
· l’index indique le sens du champ magnétique ;
· le majeur indique la polarité de la tension induite ou le sens du courant induit.

On peut utiliser la même règle pour décrire l’effet moteur. On utilise, dans ce cas, les trois doigts de la main gauche. La règle est la suivante :
· le pouce indique le sens du déplacement du conducteur (force mécanique) ;
· l’index indique le sens du champ magnétique ;
· le majeur indique le sens du courant dans le conducteur, qui est fourni par une source.

Loi de Lenz

En 1833, le savant Henrich Lenz établissait la relation suivante : lorsqu’il y a induction électromagnétique, une tension induite entretient un courant dans un circuit fermé, et le sens de ce courant est tel que le champ magnétique qu’il produit s’oppose au champ qui a produit ce courant.
Cette relation explique le comportement des inductances que l’on retrouve dans les tansformateurs, les moteurs et les générateurs. Le champ causé par le courant dans le conducteur est directement proportionnel à ce courant. Donc, les forces produites par ces champs opposés dépendent directement du courant dans le conducteur. On donne à cette force, dans un moteur ou un générateur, le nom d’effet moteur ou de force contre-électromotrice. Il est important de retenir que les effets moteurs et générateurs cohabitent dans une machine toursnante, que celle-ci fonctionne comme un moteur ou comme un générateur.