Aimant permanent ou électroaimant : les différences
Aimant permanent et électroaimant : quelle est la différence ?
Un aimant permanent crée son propre champ magnétique sans alimentation électrique. Un électroaimant, en revanche, nécessite un courant électrique pour activer, désactiver et réguler son champ magnétique.
- Un aimant permanent fonctionne sans électricité.
- Un électroaimant crée un champ magnétique grâce à un courant électrique.
- Un aimant permanent peut s’affaiblir sous l’effet de températures élevées ou d’un champ magnétique inadapté.
- La force d’un électroaimant dépend du courant, de la conception de la bobine et du noyau utilisé.
Comment fonctionne un aimant permanent ?
Les aimants permanents sont fabriqués à partir de matériaux magnétiquement durs qui conservent durablement l’organisation de leurs domaines magnétiques après aimantation.
Ils créent ainsi leur propre champ magnétique et n’ont pas besoin :
- de pile,
- de raccordement au réseau électrique,
- de bobine ni d’électronique de commande,
- d’un apport continu d’énergie.
Chaque aimant permanent possède un pôle nord et un pôle sud. Les pôles opposés s’attirent, tandis que les pôles de même nom se repoussent.
Aimants naturels et artificiels
La magnétite, par exemple, est présente à l'état naturel ; certains fragments peuvent être naturellement magnétisés. Cependant, la plupart des aimants techniques actuels sont produits industriellement.
Les types courants d'aimants permanents comprennent :
- les aimants au néodyme (NdFeB),
- les aimants en ferrite ou en céramique,
- les aimants au samarium (SmCo),
- les aimants en AlNiCo,
- les feuilles et rubans magnétiques flexibles.
Les matériaux diffèrent par leur force, leur résistance à la corrosion, leur température de fonctionnement et leur prix.
Un aimant permanent peut-il s’affaiblir ?
L’appellation « permanent » ne signifie pas que l’aimant est indestructible ou indémagnétisable. Utilisé correctement, il conserve ses propriétés pendant très longtemps, mais ses performances peuvent être réduites par :
- dépassement de la température maximale de fonctionnement,
- un chauffage au-dessus de la température de Curie,
- champ magnétique intense d’orientation opposée,
- un champ alternatif dont l’intensité diminue progressivement,
- la corrosion ou des dommages mécaniques,
- des chocs violents sur certains matériaux magnétiques.
La température maximale de fonctionnement est généralement inférieure à la température de Curie. Par conséquent, l’aimant peut s’affaiblir de manière irréversible avant même de perdre complètement ses propriétés ferromagnétiques.
Ne pas chauffer ni heurter intentionnellement les aimants.
Les aimants en néodyme sont durs et cassants. Ils peuvent se briser et projeter des fragments tranchants en cas de choc violent. La démagnétisation contrôlée est une opération qui nécessite un équipement professionnel.
Comment fonctionne un électroaimant ?
Un électroaimant est constitué d'un conducteur ou d'une bobine parcourue par un courant électrique. Ce courant crée un champ magnétique autour du conducteur.
Un exemple simple est un solénoïde – une longue bobine composée de nombreuses spires de fil conducteur. Le champ magnétique à l’intérieur de la bobine dépend principalement :
- de l’intensité du courant électrique,
- du nombre de spires,
- de la longueur et de la géométrie de la bobine,
- du matériau du noyau inséré.
Pour une bobine longue sans noyau ferromagnétique, le champ est approximativement directement proportionnel au courant, à construction identique. Pour une bobine à noyau de fer, cette relation n'est pas nécessairement linéaire, car le matériau peut se saturer magnétiquement.
Après la coupure du courant, le champ magnétique de la bobine disparaît ou s'affaiblit considérablement. Cependant, un noyau ferromagnétique peut conserver une aimantation résiduelle.
Quand choisir chaque type d’aimant ?
- Aimant permanent : Lorsque le champ doit être appliqué en continu et sans alimentation.
- Électroaimant : Lorsqu’il est nécessaire d’activer, de désactiver ou de réguler l’aimant.
- Aimant permanent : Pour les supports, les fermetures, les capteurs et les applications de bureau.
- Électroaimant : Pour les relais, les vannes, les serrures, les moteurs et la manutention industrielle.
Aimants permanents recommandés
Aimant puissant en boîtier plastique MAGSY
Aimant néodyme dans un boîtier plastique arrondi pour une fixation pratique de documents sur tableaux magnétiques.
- Diamètre du boîtier : 30 mm
- Force d’arrachement 40 N
- Force indicative 4 kg
- Poids 10,9 g
- Aimant néodyme NdFeB
- Boîtier plastique imprimé
- Capacité : jusqu’à 25 feuilles A4 (selon le fabricant)
- Code produit 60145
Aimant néodyme cylindrique 20 × 5 mm
Aimant permanent puissant pour supports, fermetures, modélisme et assemblages techniques en intérieur sec.
- Diamètre 20 mm
- Hauteur 5 mm
- Force d’arrachement 42,4 N
- Force indicative 4,24 kg
- Poids 11,78 g
- Grade magnétique N30
- Aimantation parallèle à l'axe
- Surface nickelée
- Résistance thermique jusqu’à 80 °C
- Code produit 20005
Aimant néodyme cylindrique 15 × 1 mm
Aimant mince pour fermetures légères, décorations, produits en papier et structures à espace réduit.
- Diamètre 15 mm
- Hauteur 1 mm
- Force d’arrachement 8,2 N
- Force indicative 0,82 kg
- Poids 1,3 g
- Grade magnétique N42
- Aimantation parallèle à l'axe
- Surface nickelée
- Résistance thermique jusqu’à 80 °C
- Code produit 20261
Que signifie la force d'arrachement ?
La force indiquée s’applique dans des conditions idéales : toute la surface de l’aimant touche un acier propre, plan et suffisamment épais, et l’aimant est arraché perpendiculairement. La peinture, la rouille, un espace, une tôle mince ou une charge latérale réduisent fortement la force de maintien.
Questions fréquentes
Un aimant permanent a-t-il besoin d’électricité ?
Non. Il crée son propre champ magnétique sans alimentation électrique.
Un aimant permanent peut-il perdre de sa force ?
Oui. Il peut être affaibli par une température élevée, des champs magnétiques opposés importants, la corrosion ou des dommages mécaniques.
Un solénoïde crée-t-il un champ électrique ou magnétique ?
Un courant continu dans une bobine crée un champ magnétique. De plus, les variations de courant et de champ magnétique peuvent induire un champ électrique.
Le champ d'un électroaimant disparaît-il immédiatement après sa mise hors tension ?
Le champ de la bobine s'effondre rapidement, mais le noyau ferromagnétique peut conserver une aimantation résiduelle.
Un électroaimant est-il toujours plus puissant qu'un aimant permanent ?
Non. Cela dépend de sa conception, du courant, du refroidissement, du noyau et de sa taille.
Résumé
Un aimant permanent crée un champ magnétique stable sans apport d'énergie électrique. Un électroaimant utilise un courant dans la bobine ; son champ peut donc être contrôlé et désactivé.
Même un aimant permanent n'est pas indestructible. Lors de son choix et de son utilisation, il est nécessaire de tenir compte de la température de fonctionnement, de l'environnement, de la force d'arrachement et du risque de dommages mécaniques.
Choisissez un aimant permanent adapté à votre application.
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