Les trains à sustentation électromagnétique

Résumé du document

TPE sur les trains à sustentation magnétique. Dans un monde où les transports en commun rivalisent en rapidité et en technologie, les trains à lévitation électromagnétique seront à l'avenir mis en grande concurrence avec les trains à grande vitesse classiques. Ces trains révolutionnaires sont capables de se déplacer grâce à un système de répulsion ou d'attraction magnétique. Cette technologie n'est pourtant pas bien récente. L'allemand Hermann Kemper commence ses travaux en 1922 et dépose son brevet le 14 août 1934. A partir de cet historique, on peut se poser la question : Les trains à sustentation magnétique peuvent-ils être une technologie de demain ?

Extraits

[...] Ce mouvement d'électrons crée un mouvement électrique dit «induit» dans le fil. Cette tension électrique induite dans le fil est fréquemment appelée force électromotrice ou FEM. Ce phénomène est réversible, car si l'on ôte le fil placé dans le champ magnétique, l'agitation de ses électrons cesse et le courant induit par la même occasion. La dynamo : Son principe s'établit sur une autre loi fondamentale et est très proche de la première : un champ magnétique qui varie (comme celui produit par un aimant qui tourne) produit un courant électrique dans tout fil à proximité. [...]

[...] L'effet Meissner constitue la base du phénomène de lévitation magnétique, et a permis de concevoir des trains à lévitation magnétique. On s'aperçoit ensuite que comme le supraconducteur n'est plus plongé dans de l'azote liquide, il se réchauffe et perd sa propriété de conduire parfaitement le courant. Donc la lévitation cesse tout doucement, et l'aimant se pose sur le morceau de supraconducteur. Mais il suffit de le refroidir à nouveau pour voir le même phénomène. Illustration de l'expérience de l'effet Meissner L'induction concerne une branche de l'électromagnétisme qui établit un rapport entre les courants électriques et les champs magnétiques. [...]

[...] Le champ magnétique est d'autant plus fort que l'intensité du courant est importante. Faraday constate alors qu'un aimant agit sur un conducteur parcouru par un courant. Des expériences historiques . Ce sont les recherches menées par Michael Faraday, physicien du XIXe siècle, qui ont abouti à la découverte de l'induction. L'expérience d'Oersted L'induction Mais c'est seulement onze ans plus tard, soit en 1831, que la réciproque de cette expérience est démontrée et qu'il découvre l'induction électromagnétique avec un autre physicien : Joseph Henry. [...]

[...] Ces postes sont reliés à un détecteur qui stabilise le courant envoyé dans la bobine pour assurer l'équilibre du système. L'altitude de lévitation est donc ainsi bien contrôlée. Le système de contrôle commande les opérations et garantit la sécurité du Transrapid. Il sauvegarde les mouvements du train et commande toutes les autres fonctions opérationnelles (comme la propulsion) ou les fonctions de sécurités. Le système commande aussi l'arrêt du passage du courant, qui est inutile dans la portion de voie que le Transrapid n'utilise pas. [...]

[...] Nous avons vu dans la première partie que le déplacement d'un fil conducteur dans un champ magnétique produit dans ce fil un courant électrique dit induit : c'est le phénomène d'induction. Ce principe appliqué au Maglev se retrouve car les supraconducteurs, encore plus que des conducteurs normaux, lorsqu'ils se déplacent dans le champ magnétique, créé par les électroaimants de la voie, possèdent des courants induits qui circulent dans les bobines du train. Ce courant induit puissant possède un champ magnétique. Or, chaque courant électrique produit un champ magnétique qui lui est propre (vu au Ia). Ici, ce champ est répulsif par rapport aux électroaimants de la voie. [...]