Les bobines

Un peu de théorie Le bobinage

Un peu de théorie

L'éléctricité est produite par le passage de l'aimant devant la bobine.

Pour calculer la tension induite dans une bobine, on utilise la formule V = d phi / d t

• avec la tension V en volts
• La variation de champ magnétique d phi en Webers
• La variation de temps d t en secondes.

Or la tension varie sous forme alternative. Sans les mathématiques et la trigonométrie, calculer précisément la longueur du fil, le nombre de spires et le diamètre nécéssaire dépasse mes compétences. Pour plus de renseignements,le site http://f5zv.pagesperso-orange.fr/RADIO/RM/RM23/RM23B/RM23B10.html fournit de plus amples informatins théoriques.

Cependant, un aimant donné, tournant devant une bobine à une certaine vitesse induit une certaine puissance. Cette puissance est composée d'une tension et d'un courant.
On note P (watts) = V * I
La puissance = la tension en volts multipliée par la courant en ampères. Quelque soit la configuration de la bobine (nombre de tours ou diamètre du fil) la puissance induite restera constante pour un aimant donné.

Cas n° 1: Tension élevé et courant faible.

Plus il y a de spires dans la bobine, plus la tension sera élévée aux bornes de la bobine, et plus le courant sera faible. On utilise alors du fil plus fin.

Cas n° 2: Tension faible et courant fort.

Inversement, moins il y a de spires dans la bobine, plus le courant sera important, et plus la tension sera faible aux bornes de la bobine. On utilise alors du fil plus gros.

Mais dans les deux cas de figure, la puissance sera la même.

Le courant admissible dans un fil de cuivre est de 5 ampères par mm² en continu, donc:

• courant faible = fil fin
• courant fort = fil épais

Exemples à 165 tours /mn:

Premier exemple:

pour un aimant de 35 NfeB, soit environ 12 000 gauss, on obtiendra sur une bobine:

• 6 V avec 90 tours de fil de 1,4mm de diamètre
• 12 V avec 180 tours de fil d 1 mm de diamètre
• 24 V avec 360 tours de fil de 0.7 mm de diamètre

Ces données conviennent pour une hélice de 2,4 m qui fournira le couple nécéssaire pour induire la puissance eléctrique.
Elles montrent que quelque soit le fil utilisé, nous avons 0,0666666666669 Volt par spire dans la mesure ou pour l'aimant de 35 Nfeb, nous avons en regard une masse d'eléctrons constante, c'est à dire, une masse de cuivre identique.

Deuxième exemple:

Pour un même aimant de 12 000 gauss , on obtiendra sur une bobine:

• 4 V avec 53 tours de fil de 1,83mm de diamètre
• 8 V avec 106 tours de fil d 1,29 mm de diamètre
• 16 V avec 212 tours de fil de 0.911 mm de diamètre

Ces données conviennent pour une hélice de 2,1 m qui fournira le couple nécéssaire pour induire la puissance eléctrique.
Elles montrent que quelque soit le fil utilisé, nous avons 0,0714285714285 Volt par spire dans la mesure ou pour l'aimant de 35 Nfeb, nous avons en regard une masse d'eléctrons constante, c'est à dire, une masse de cuivre identique.

Troisième exemple:

Pour un même aimant de 12 000 gauss , on obtiendra sur une bobine:

• 4 V avec 32 tours de fil de 1,63mm de diamètre sur deux brins en parallèle.
• 8 V avec 70 tours de fil d 1,63 mm de diamètre sur un brin.
• 16 V avec 140 tours de fil de 1.15 mm de diamètre sur un brin.

Ces données conviennent pour une hélice de 3 m qui fournira le couple nécéssaire pour induire la puissance eléctrique.
Elles montrent que quelque soit le fil utilisé, nous avons 0,125 Volt par spire dans la mesure ou pour l'aimant de 35 Nfeb, nous avons en regard une masse d'eléctrons constante, c'est à dire, une masse de cuivre identique.

Le bobinage

La bobineuse est constituée de deux plaques de contreplaqué espacées par une cale en plexiglas de 13mm d'épaisseur et de 35x20mm et d'une manivelle de récup. Il est important d'enrouler toutes les bobines du stator dans le même sens.	Elle est monté sur un chassis en trépli (bois déconseillé car plein d'échardes). On peut voir à gauche un support pour bobines à débobiner.	Ce dispositif permet d'amener le fil de cuivre tendu et redressé: Il passe sous le triangle de gauche, remonte à travers la plaque verticale, puis repasse sous le rectangle de droite avant d'être enroulé.
Une fois que tout le fil est enroulé et la bobine terminée,  celle-ci est démontée puis scotchée.	Les plaques sont séparées afin de démouler la bobine. L'écarteur central est ensuite retiré.	Et voila le résultat:
Enroulement en cours de travail, il ne faut pas oublier de compter chaque tour.	On peut aussi faire des bobines triangulaires pour réduire l'encombrement. Ici, les espaceurs sont des colonettes de 13mm coupées dans du tube de cuivre. C'est beaucoup plus pratique pour démouler le cake.	Un aperçu du compte tour représenté par les paires de traits rouges ainsi que du pauvre système de bloquage du fil de démarrage de la bobine.