physique

Il existe de nombreuses applications de la loi D’induction de Faraday, comme nous l’explorerons dans ce chapitre et d’autres. À ce stade, mentionnons plusieurs qui ont à voir avec le stockage de données et les champs magnétiques. Une application très importante concerne les bandes d’enregistrement audio et vidéo. Un ruban en plastique, recouvert d’oxyde de fer, passe devant une tête d’enregistrement., Cette tête d’enregistrement est essentiellement un anneau de fer rond autour duquel est enroulée une bobine de fil-un électroaimant (Figure 2). Un signal sous la forme d’un courant d’entrée variable d’un microphone ou d’une caméra va à la tête d’enregistrement. Ces signaux (qui sont fonction de l’amplitude et de la fréquence du signal) produisent des champs magnétiques variables au niveau de la tête d’enregistrement. Lorsque la bande passe devant la tête d’enregistrement, les orientations du champ magnétique des molécules d’oxyde de fer sur la bande sont modifiées, enregistrant ainsi le signal., En mode Lecture, la bande magnétisée passe devant une autre tête, de structure similaire à la tête d’enregistrement. Les différentes orientations du champ magnétique des molécules d’oxyde de fer sur la bande induisent une CEM dans la bobine de fil dans la tête de lecture. Ce signal est ensuite envoyé à un haut-parleur ou un lecteur vidéo.

la Figure 2. Têtes d’enregistrement et de lecture utilisées avec des bandes magnétiques audio et vidéo., (crédit: Steve Jurvetson)

des principes Similaires s’appliquent aux disques durs des ordinateurs, sauf à un rythme beaucoup plus rapide. Ici, les enregistrements sont sur un disque enduit et tournant. Les têtes de lecture étaient historiquement faites pour fonctionner sur le principe de l’induction. Cependant, les informations d’entrée sont transportées sous forme numérique plutôt qu’analogique – une série de 0 ou 1 est écrite sur le disque dur en rotation. Aujourd’hui, la plupart des périphériques de lecture de disque dur ne fonctionnent pas sur le principe de l’induction, mais utilisent une technique connue sous le nom de magnétorésistance géante., (La découverte que de faibles changements dans un champ magnétique dans un film mince de fer et de chrome pourraient entraîner des changements beaucoup plus importants dans la résistance électrique a été l’un des premiers grands succès de la nanotechnologie.) Une autre application de l’induction se trouve sur la bande magnétique au dos de votre carte de crédit personnelle utilisée à l’épicerie ou au guichet automatique. Cela fonctionne sur le même principe que la bande audio ou vidéo mentionnée dans le dernier paragraphe dans lequel une tête lit des informations personnelles de votre carte.,

Une autre application de l’induction électromagnétique est lorsque des signaux électriques doivent être transmis à travers une barrière. Considérez l’implant cochléaire illustré ci-dessous. Le son est capté par un microphone à l’extérieur du crâne et est utilisé pour définir un champ magnétique variable. Un courant est induit dans un récepteur fixé dans l’os sous la peau et transmis aux électrodes de l’oreille interne. L’induction électromagnétique peut être utilisée dans d’autres cas où des signaux électriques doivent être transmis à travers divers médias.,

la Figure 3. Induction électromagnétique utilisée dans la transmission de courants électriques à travers les médiums. L’appareil sur la tête du bébé induit un courant électrique dans un récepteur fixé dans l’os sous la peau. (crédit: Bjorn Knetsch)

Un autre domaine de recherche contemporain dans lequel l’induction électromagnétique est mise en œuvre avec succès (et avec un potentiel substantiel) est la simulation magnétique transcrânienne., Une foule de troubles, y compris la dépression et les hallucinations peuvent être attribués à une activité électrique localisée irrégulière dans le cerveau. Dans la stimulation magnétique transcrânienne, un champ magnétique variant rapidement et très localisé est placé à proximité de certains sites identifiés dans le cerveau. Des courants électriques faibles sont induits dans les sites identifiés et peuvent entraîner la récupération du fonctionnement électrique dans le tissu cérébral.

l’apnée du sommeil (« l’arrêt du souffle”) affecte à la fois les adultes et les nourrissons (en particulier les bébés prématurés et peut être une cause de mort subite du nourrisson )., Chez ces personnes, la respiration peut s’arrêter à plusieurs reprises pendant leur sommeil. Un arrêt de plus de 20 secondes peut être très dangereux. L’accident vasculaire cérébral, l’insuffisance cardiaque et la fatigue ne sont que quelques-unes des conséquences possibles pour une personne souffrant d’apnée du sommeil. La préoccupation chez les nourrissons est l’arrêt de la respiration pour ces temps plus longs. Le type de moniteur pour alerter les parents lorsqu’un enfant ne respire pas utilise l’induction électromagnétique. Un fil enroulé autour de la poitrine du nourrisson a un courant alternatif qui le traverse., L’expansion et la contraction de la poitrine du nourrisson au fur et à mesure que le nourrisson respire modifient la zone à travers la bobine. Une bobine de ramassage située à proximité a un courant alternatif induit en raison du champ magnétique changeant du fil initial. Si l’enfant cesse de respirer, il y aura un changement dans le courant induit, et donc un parent peut être alertés.