13.8 : Applications de l'induction électromagnétique
- Page ID
- 191084
À la fin de cette section, vous serez en mesure de :
- Expliquer comment les disques durs des ordinateurs et les tablettes graphiques fonctionnent par 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-en plusieurs qui impliquent l'enregistrement d'informations à l'aide de champs magnétiques.
Certains disques durs d'ordinateurs appliquent le principe de l'induction magnétique. Les données enregistrées sont enregistrées sur un disque rotatif revêtu. Historiquement, la lecture de ces données était conçue pour fonctionner selon le principe de l'induction. Cependant, la plupart des informations d'entrée sont aujourd'hui transmises sous forme numérique plutôt qu'analogique : des séries de 0 ou de 1 sont écrites sur le disque dur rotatif. Par conséquent, la plupart des dispositifs de lecture du disque dur ne fonctionnent pas selon le principe de l'induction, mais utilisent une technique connue sous le nom de magnétorésistance géante. La magnétorésistance géante est l'effet d'un changement important de résistance électrique induit par l'application d'un champ magnétique à des couches minces de couches ferromagnétiques et non magnétiques alternées. Il s'agit de l'une des premières grandes réussites de la nanotechnologie.
Les tablettes graphiques, ou les tablettes électroniques sur lesquelles un stylo spécialement conçu est utilisé pour dessiner des images numériques, appliquent également les principes de l'induction. Les tablettes dont il est question ici sont étiquetées comme des tablettes passives, car il existe d'autres modèles qui utilisent soit un stylo à piles, soit des signaux optiques pour écrire. Les tablettes passives sont différentes des tablettes tactiles et des téléphones que beaucoup d'entre nous utilisons régulièrement, mais elles peuvent tout de même être retrouvées lorsque vous signez votre signature à une caisse enregistreuse. Sous l'écran, illustré à la figure\(\PageIndex{1}\), se trouvent de minuscules fils qui parcourent la longueur et la largeur de l'écran. Le stylo émet un petit champ magnétique provenant de la pointe. Lorsque la pointe traverse l'écran, un champ magnétique changeant se fait sentir dans les fils, ce qui se traduit par une force électromotrice induite qui est convertie en la ligne que vous venez de tracer.
Une autre application de l'induction est la bande magnétique au dos de votre carte de crédit personnelle utilisée à l'épicerie ou au distributeur automatique de billets. Cela fonctionne selon le même principe que la cassette audio ou vidéo, dans laquelle une tête de lecture lit les informations personnelles de votre carte.
Regardez cette vidéo pour découvrir comment les lampes de poche peuvent utiliser l'induction magnétique.
Un aimant se déplace grâce à votre travail mécanique à travers un fil. Le courant induit charge un condensateur qui emmagasine la charge qui allumera l'ampoule même lorsque vous n'effectuez pas ce travail mécanique.
Les véhicules électriques et hybrides tirent également parti de l'induction électromagnétique. L'un des facteurs qui freine l'acceptation généralisée des véhicules 100 % électriques est que la durée de vie de la batterie n'est pas aussi longue que le temps que vous pouvez utiliser avec un réservoir d'essence plein. Pour augmenter la charge de la batterie pendant la conduite, le moteur peut faire office de générateur chaque fois que la voiture freine, en tirant parti de la force électromotrice produite. Cette force électromotrice supplémentaire peut être l'énergie stockée récemment dans la batterie de la voiture, prolongeant ainsi 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 (TMS). De nombreux troubles, dont la dépression et les hallucinations, peuvent être attribués à une activité électrique localisée irrégulière dans le cerveau. Lors de la stimulation magnétique transcrânienne, un champ magnétique à variation rapide et très localisé est placé à proximité de certains sites identifiés dans le cerveau. L'utilisation du TMS comme technique de diagnostic est bien établie.
Regardez cette vidéo Youtube pour découvrir comment les instruments rock-and-roll tels que les guitares électriques utilisent l'induction électromagnétique pour obtenir des rythmes puissants.