Question:
Pourquoi n'y a-t-il pas de champ magnétique autour d'un fil connecté à l'électricité à la maison?
Turkhan Badalov
2018-06-28 06:33:31 UTC
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Est-il vrai qu'un courant électrique qui traverse un conducteur crée un champ magnétique autour du conducteur?

Si oui, alors pourquoi le capteur magnétique de mon appareil mobile ne réagit-il en aucune façon aux changements lorsque j'approche l'appareil du fil connecté à l'électricité 220 V à la maison?

En relation: https://physics.stackexchange.com/q/279783/44126
Sept réponses:
StessenJ
2018-06-28 11:52:39 UTC
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Il y a deux fils, le second fil transporte le courant de retour égal (!).Les champs magnétiques des deux fils s'annulent, sauf à très courte distance.Pour mesurer le courant du terrain, vous ne devez brider qu'un seul des fils.

Le champ à distance peut être encore réduit en torsadant les fils ("paire torsadée") ou en adoptant une structure coaxiale ("blindage").Là, vous avez l'un des premiers principes de la compatibilité électromagnétique: le champ magnétique est proportionnel à la surface de la boucle de courant.Deux fils rapprochés ne forment pas beaucoup de boucle, et c'est pourquoi Ethernet UTP fonctionne si bien.

D'un autre côté, si vous faites délibérément une grande boucle, disons quelques enroulements autour de votre salon, et que vous y alimentez un courant audio, alors une aide auditive en mode "téléphone" captera facilement le sonsignal.Chaque auditorium ou théâtre a ce service, pour les malentendants.

+1 juste pour m'avoir dit comment fonctionnent les boucles des aides auditives.C'est génial!
Donc, si j'utilise un fil pour aspirateur, par exemple, avec des fils internes séparés (positifs et négatifs), je pourrai détecter le champ?À proximité de chaque fil ou en tout point de la zone entourée par la boucle?Merci également pour les détails de la boucle d'audition, mais je ne pouvais pas comprendre comment je peux alimenter un courant audio, je serai heureux si vous clarifiez un peu ou partagez une source pour en savoir plus.
Les fils @TurkhanBadalov connectent les haut-parleurs aux amplis.Ces fils transportent un courant modulé avec le signal audio.
De plus, si vous mettez des écouteurs dans vos oreilles et que vous passez à travers des capteurs de sécurité (ces choses dans les bibliothèques et les magasins qui sont utilisées pour détecter quand quelqu'un sort avec quelque chose sans le vérifier), vous entendrez souvent un bourdonnement.
Cela pourrait être dangereux si vous le faites mal, alors n'essayez pas cela à la maison.Si l'on trouvait un cordon de lampe avec deux fils parallèles qui peuvent être facilement séparés sur quelques pouces et que le capteur de champ était placé entre les fils, on détecterait probablement quelque chose.Je n'ai jamais fait ça mais ça marcherait probablement.
Ne mélangez pas le 220v ou 120v ou quoi que ce soit de plus de 60v avec l'audio, ou quoi que ce soit d'autre.Ne jouez pas avec quoi que ce soit au-dessus de 60v, jusqu'à ce que vous ayez une très bonne compréhension et que vous connaissiez les procédures de sécurité.
Le capteur n'a pas besoin d'être entre les fils.Le plus proche dominera, mais à mesure que la distance augmentera, le rapport à la distance: la séparation augmentera, donc la séparation deviendra moins efficace.
@TurkhanBadalov La boucle de l'aide auditive se connecte à un amplificateur audio standard d'une puissance de sortie de quelques watts via une résistance de par ex.8,2 Ohm 5 Watt.Un fil jumeau peut être utilisé pour faire passer 2 boucles (en série!) Autour de la pièce, ou juste autour de votre siège. Autrefois, vous pouviez utiliser la sortie haut-parleur externe d'un téléviseur.La sortie casque sera trop faible, à moins que vous n'effectuiez de nombreux tours dans votre pièce.Peut-être avec un câble ruban qui serait faisable, jamais essayé.
Je veux juste vous informer qu'à ce stade, vous avez 666 points, 1 insigne d'or, 2 d'argent et 3 de bronze, ce qui a l'air très cool.: P Bonne réponse!Voilà des informations intéressantes sur les aides auditives.
Une autre remarque intéressante ici: c'est exactement comment fonctionnent les détecteurs de défaut à la terre ou de fuite à pince, ainsi que les circuits de déclenchement de défaut à la terre.Un défaut à la terre provoque une différence de courant entre l'alimentation et le retour, ce qui crée un champ magnétique autour de la paire de fils qui ne devrait pas être là.Voir: https://www.youtube.com/watch?v=XTUUijDclWk
Un courant de mode commun dans une paire de fils est une chose complètement différente.Ce n'est pas censé être là.Vous pensez à un courant de défaut dangereux, je pense à la cause fondamentale des interférences électromagnétiques.Si l'EE a bien fait son travail, vous ne devez mesurer ni courant ni champ magnétique.
hdhondt
2018-06-28 06:43:30 UTC
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Je vois deux raisons possibles pour lesquelles votre téléphone ne détecte pas de champ magnétique.

Premièrement, un champ magnétique est généré lorsque le courant circule.Un simple fil ne transporte aucun courant.Donc, à moins que le fil fasse partie d'un circuit actif (par exemple une lampe qui est allumée), il n'y aura pas de champ magnétique.

Même s'il y a un courant qui circule, ce sera un courant de 50 Hz, donc le courant et le champ magnétique s'inversent 50 fois par seconde.C'est probablement trop rapide pour que votre téléphone le détecte.

Oui, il y a une charge sur le fil.Un adaptateur pour ordinateur portable y est connecté.Si oui, existe-t-il un moyen de détecter un champ magnétique produit par l'électricité à l'aide d'un capteur mobile?Aussi, qu'entendez-vous par «inversé»?
L'alimentation de la maison est CA, ce qui signifie que la polarité (et le courant) bascule positive et négative 50 fois par seconde, tout comme le champ magnétique.
@TurkhanBadalov De plus, vous mesurez * deux fils * en même temps - quand l'un est à la tension maximale, l'autre est au minimum (négatif).Ils ne s'annulent pas tout à fait, mais c'est toujours très différent d'un seul fil CC.
@Luaan Le courant et non la tension est ce qui crée le champ magnétique.
En supposant une charge linéaire, le courant et la tension sont égaux dans un facteur constant complexe.C'est toujours le cas, les champs magnétiques s'annulent principalement à n'importe quelle distance où l'espacement entre les fils est relativement petit.
50 ou 60 Hz n'est probablement pas trop rapide pour environ * n'importe quoi *.C'est lent.
@Steve Oui, mais les capteurs magnétiques des téléphones sont destinés à des applications comme une boussole, qui sont essentiellement DC.
Je ne serais pas surpris si les capteurs des téléphones étaient spécifiquement filtrés pour supprimer les interférences et les alias de la ligne électrique 50/60 Hz, tout comme les caméras suppriment le scintillement de l'alimentation secteur.
Lorsque vous avez un adaptateur pour ordinateur portable connecté, vous avez de bonnes chances que l'adaptateur lui-même ait un champ AC qui peut être mesuré, qui devrait être un peu plus fort que le champ du câble.Si votre téléphone ne détecte pas ce champ, essayez un autre type de capteur magnétique, peut-être que votre téléphone fait rebondir la boussole ou fait quelque chose de similaire.
Farcher
2018-06-28 13:11:09 UTC
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Il existe un certain nombre de raisons pour lesquelles vous n'avez pas pu détecter le champ magnétique en raison d'un câble secteur transportant du courant.

Tout d'abord, il peut être utile de connaître certaines des caractéristiques et la position du magnétomètre dans un smartphone.

Un capteur de magnétomètre de smartphone typique est basé sur l'effet Hall et a une plage d'environ $ \ pm 5 \, \ rm mT $ avec une fréquence d'échantillonnage qui peut varier entre environ 8 $ d'échantillons par seconde et 100 $ d'échantillons par seconde.

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Si vous avez essayé de détecter directement le champ magnétique sur un courant secteur, vous devez vous rendre compte que vous êtes en concurrence avec d'autres champs magnétiques statiques (plus puissants) qui sont présents, y compris le champ magnétique terrestre.
Il s'agit d'un affichage typique et le fait de placer le câble principal à proximité du téléphone peut très bien ne pas changer la direction du champ magnétique net de façon notable.
Le champ magnétique que vous essayez de détecter varie à 50 $ \, \ rm Hz $.

Un pas en avant serait d'obtenir une application qui augmente la sensibilité du champ magnétique affiché.
Celui que j'ai utilisé est Sensor Kinetics, disponible à la fois pour les appareils iOS et les appareils Android.
L'écran d'ouverture peut ressembler à ceci, sachant que j'ai éliminé les écrans des autres capteurs contenus dans un smartphone.

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Cet écran montre l'un des problèmes de détection du champ magnétique fluctuant du secteur à 50 $ \, \ rm Hz $ - la fréquence d'échantillonnage de 38 $ \, \ rm Hz $.
Cependant, les composantes x, y et z du champ magnétique sont affichées avec une sensibilité raisonnable.

Bien que vous puissiez utiliser cet écran, l'activation de l'écran de variation du temps (icône en haut à droite) produira un écran avec le champ magnétique en fonction du temps.

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En utilisant cet écran et un (petit) tournevis de bijoutier (est-ce que not utilise un aimant permanent), vous pouvez localiser la position du magnétomètre en regardant l'affichage tout en déplaçant le tournevis autour de l'écran
Le mien semblait être en haut à gauche du téléphone.

Le fait de mettre un câble secteur sans courant perturbera la lecture du magnétomètre avant de s'installer.

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La mise sous tension (vers une bouilloire électrique) montre l'effet que vous recherchiez.

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La variation du champ magnétique n'est pas représentée comme étant à 50 $ \, \ rm Hz $ car la fréquence d'échantillonnage n'est pas assez grande.

Vous essayez donc de détecter un champ magnétique qui varie à 50 $ \, \ rm Hz $ et est en fait plus petit que ce que l'on pourrait soupçonner en ce que le champ détecté est dû à deux courants qui voyagent dans des directions opposées à travers le direct fil et le fil neutre de sorte que leur champ magnétique s'annule presque.

La simple détection du champ magnétique uniquement à partir du fil sous tension transportant un courant alternatif devrait produire un effet plus important.
Peut-être serait-il plus sûr d'étudier le champ en raison d'un courant entraîné par une tension inférieure, par exemple à partir d'une alimentation basse tension non rectifiée et / ou non lissée?

Avec une fréquence d'échantillonnage de 38 Hz, nous devrions nous attendre à ce que le champ de 50 Hz soit aliasé à 50-38 = 12 Hz.Pourtant, cet affichage montre une fréquence d'environ 0,3 Hz.Peut-être que le graphique montre seulement 1 sur N échantillons?
@PhilFrost Je suis en train d'essayer de savoir ce qui se passe.La fréquence d'échantillonnage ne doit pas être fixée à 38 Hz, mais oscille principalement entre 35 et 45 Hz.J'utilise également une autre application de magnétomètre qui permet de fixer la fréquence d'échantillonnage.https://www.vieyrasoftware.net/physics-toolbox-sensor-suite
@PhilFrost Le magnétomètre peut être spécifiquement filtré pour 50/60 Hz pour éviter les interférences que vous décrivez.Pour son objectif, la navigation, ce serait souhaitable.
Alfred Centauri
2018-06-28 06:48:05 UTC
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Est-il vrai qu'un courant électrique qui traverse un conducteur crée un champ magnétique autour du conducteur?

Oui.En effet, si ce n’était pas le cas, les millions de ampèremètres à pince ( comme ceux-ci) vendus seraient inutiles.

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alors pourquoi le capteur magnétique de mon appareil mobile ne réagit dans aucun façon de changer

Remarquez la construction de l'ampèremètre à pince et, en particulier, le fait que les mâchoires ne doivent renfermer qu'un seul des fils conducteurs de courant.

Un développement relativement récent a été une pince multimètre à plusieurs conducteurs avec plusieurs bobines de capteur autour des mâchoires de la pince.Cela pourrait être serré autour de câbles monophasés à deux ou trois conducteurs standard pour fournir une lecture du courant circulant à travers la charge, sans avoir besoin de séparer les conducteurs.
"les millions d'ampèremètres à pince (comme ceux-ci) vendus seraient inutiles."Nit-pick: ce n'est pas parce que quelque chose a été vendu par millions que cela est utile, ni même qu'il fonctionne le moins du monde.Ce n'est donc pas _ vraiment_ un argument valide.
Nous aurions également de l'électricité gratuite car les compteurs de puissance ne fonctionneraient pas.
@Arthur, de quel argument parlez-vous?Je ne sais pas ce que vous choisissez.C'est simplement un * fait * que les millions d'ampèremètres à pince vendus seraient inutiles (en tant qu'ampèremètres) si un courant électrique à travers un conducteur ne créait pas de champ magnétique.Si cela vous dérange ou si quelqu'un d'autre prend ce fait pour un argument, je le supprimerai volontiers.Devrais-je?
De la façon dont vous l'avez formulé, il me semble que vous le présentez comme une raison pour laquelle la déclaration citée est vraie.Vous pourriez répondre à la question "Est-il vrai que les cristaux peuvent réaligner mon aura?"de manière tout à fait analogue, car je suis sûr que ceux-ci se sont également vendus en millions.J'ai juste jugé bon de donner une certaine prudence.Mais je suis d'accord avec le fait.
Dusty
2018-06-28 06:47:55 UTC
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Oui, il est vrai qu'un courant électrique qui traverse un conducteur crée un champ magnétique autour du conducteur.C'est ainsi que fonctionnent tous les moteurs électriques, simplement par l'effet magnétique des courants circulant dans les conducteurs.Pourquoi cela n'est-il pas visible à l'aide de votre détecteur magnétique?

Tout d'abord, le fil transporte-t-il du courant, pas seulement de la tension?Par exemple, est-il connecté à la machine à laver pendant le lavage ou à un aspirateur en marche?

Deuxièmement, jetez un œil à l'intérieur d'un moteur et notez que les fils sont enroulés autour et autour, et utilisent souvent un noyau de fer pour augmenter le champ magnétique.Si vous bouclez le fil connecté à l'électricité 220 V autour et autour, puis allumez un élément, vous obtiendrez un champ magnétique beaucoup plus fort.Cependant, veuillez noter que cela peut être un peu dangereux si vous l'enveloppez trop souvent.Il vaut mieux utiliser des basses tensions pour cette expérience.

Troisièmement, bien sûr, je ne connais pas la sensibilité de votre détecteur.

Oui, un adaptateur pour ordinateur portable y est connecté.Est-ce une charge insignifiante?
Oui, un adaptateur pour ordinateur portable peut même ne pas se charger en fonction de l'état de la batterie.Essayez un aspirateur ou une machine à laver ou quelque chose comme ça.
J'utiliserais un grille-pain ou une ampoule à incandescence brillante pour que vous puissiez être sûr de vous attendre à un courant sinusoïdal propre, 50 ou 60 Hz.
Puisque le champ magnétique augmente avec le courant, vous voulez une charge aussi grande que le fil peut transporter.Pour une prise / cordon standard, il s'agit d'environ 10 A dans une zone de 230 V, ce qui donne une puissance d'environ 2 kW.Cela représente beaucoup d'énergie et n'est généralement nécessaire qu'à des fins de chauffage.Machines à laver pendant qu'elles chauffent l'eau (notez que le top loader américain classique ne chauffe pas du tout), radiateurs électriques, cuiseurs à eau rapides.Une ampoule à incandescence, en revanche, ne consomme que 100 W (0,1 kW) maximum ou 0,5 A et 1/20 du champ magnétique.
rackandboneman
2018-07-02 14:39:28 UTC
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Comme d'autres réponses l'ont établi, il y a un champ alternatif de 50 Hz ou 60 Hz, bien qu'il ne soit généralement pas très fort en raison de fils parallèles entraînant de petites zones de boucle et d'annulation.

Cependant, quiconque conçoit un appareil censé être sensible aux champs magnétiques le sait (ou sera rapidement rappelé lors du test du prototype) et implémentera une sorte de filtre passe-bas ou coupe-bande traitant les interférences à 50Hz,60Hz et les harmoniques.Dans certains cas, un capteur lent agira en lui-même comme un filtre passe-bas, bien que s’y fier peut être une mauvaise conception: si un champ alterné rapide n’enregistrera pas beaucoup sur un instrument mais peut quand même saturer le capteur ou les circuits sous le vent, votre mesure sera compromise.

Yuvraj
2019-07-01 15:26:33 UTC
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Il y a deux fils et tous deux transportent le courant dans la direction opposée et s'annulent mutuellement le champ magnétique.Pour la détection du champ, vous devez soit le vérifier sur une très courte distance, soit retirer un fil



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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