Les aimants en anneau et les aimants en disque peuvent sembler très similaires à première vue - après tout, ce sont tous deux des aimants permanents circulaires. Cependant, il existe des différences essentielles entre ces deux types d'aimants en termes de forme, d'orientation du champ magnétique et d'applications courantes.
Dans ce guide complet, nous aborderons tout ce que vous devez savoir sur les points suivants aimants en forme d'anneau vs aimants à disquey compris :
- Qu'est-ce qu'un anneau magnétique ?
- Qu'est-ce qu'un aimant à disque (aimant rond) ?
- Les similitudes entre les aimants en anneau et les aimants en disque
- 3 différences essentielles entre les aimants en anneau et les aimants en disque
- Différence #1 : Trou central
- Différence #2 : Orientation du champ magnétique
- Différence #3 : Applications courantes
Vous découvrirez également des exemples concrets d'utilisation des aimants en anneau et en disque.
Qu'est-ce qu'un anneau magnétique ?
Un aimant en forme d'anneau est un aimant circulaire en forme de beignet dont le centre est percé d'un trou ressemblant à un anneau.
Les aimants en anneau sont le plus souvent constitués de matériaux magnétiques puissants tels que le néodyme ou le samarium-cobalt. Ils génèrent un champ magnétique intense tout en étant relativement petits.
La principale caractéristique d'un aimant annulaire est la présence d'un trou central circulaire, qui permet à l'aimant de glisser sur d'autres composants tels que des tiges ou des roulements. Cela les rend très adaptables à une grande variété d'applications (voir plus loin).
Qu'est-ce qu'un disque magnétique ?
Un aimant en forme de disque (également appelé aimant rond ou aimant bouton) a la même forme circulaire globale.
Toutefois, contrairement aux aimants en anneau, les aimants en disque sont solides sur toute leur longueur et ne comportent pas de trou central. Ils sont plats sur chaque face circulaire, ressemblant à un disque ou à une rondelle de hockey.
Les aimants en forme de disque sont disponibles dans une large gamme de tailles, allant de quelques millimètres à plusieurs pouces de diamètre. Les petits aimants disques sont souvent utilisés pour les travaux manuels, les expériences et les projets de bricolage. Les grands aimants disques de qualité industrielle ont des champs magnétiques extrêmement puissants et peuvent soulever des milliers de livres.
Maintenant que vous connaissez les caractéristiques physiques de base des aimants en anneau et des aimants en disque, examinons leurs similitudes et leurs différences.
Les similitudes entre les aimants en anneau et les aimants en disque
Si les aimants en anneau et les aimants en disque présentent des différences physiques évidentes, ils partagent les similitudes suivantes :
- Aimants permanents: Les aimants annulaires et les aimants à disque créent des champs magnétiques permanents, c'est-à-dire qu'ils agissent comme des aimants en permanence. (Par opposition aux électro-aimants temporaires qui ne produisent des champs magnétiques que lorsque le courant électrique circule dans une bobine).
- Orientation polaire: Les aimants en anneau et en disque ont des pôles "nord" et "sud" sur les côtés opposés, le champ magnétique se déplaçant en boucle du pôle nord vers le pôle sud à l'intérieur.
- Matériaux disponibles: Les aimants en anneau et en disque peuvent tous deux être fabriqués à partir de matériaux magnétiques puissants tels que le néodyme (NdFeB), cobalt de samarium (SmCo) et alnico. Certains aimants en céramique (ferrite) sont également disponibles dans ces configurations.
- Forme circulaire: Les deux types d'aimants ont une forme circulaire globale lorsqu'ils sont vus du dessus, bien que le disque soit solide alors que l'anneau a un trou central.
Examinons maintenant trois des différences les plus importantes entre ces deux types d'aimants, qui les distinguent en termes d'applications et de capacités.
3 différences essentielles entre les aimants en anneau et les aimants en disque
Différence #1 : Trou central
La différence physique la plus évidente entre les aimants en anneau et les aimants en disque est la présence ou l'absence du trou central.
Les aimants annulaires ont un espace ouvert au milieu qui leur permet de glisser sur des tiges, des roulements, des arbres, des vis, des tubes et d'autres composants cylindriques. Cette polyvalence permet aux aimants annulaires de s'interfacer avec les pièces mobiles des moteurs, des générateurs électriques, des roulements et d'autres systèmes mécaniques.
Le trou affecte également l'orientation et la forme du champ magnétique. Les aimants en anneau projettent davantage leur magnétisme vers l'extérieur à partir de la circonférence externe que de la fine section interne.
Les aimants en forme de disque, quant à eux, n'ont pas de trou central, ce qui leur permet de s'adapter à d'autres composants. La forme solide du disque entraîne un champ magnétique puissant qui se projette perpendiculairement aux faces circulaires plates de chaque côté.
Différence #2 : Orientation du champ magnétique
En raison de leur différence de forme, les aimants en anneau et les aimants en disque ont des champs magnétiques différents.
Orientation du champ de l'aimant annulaire
Les aimants en anneau ont des pôles magnétiques situés sur les côtés opposés de l'anneau extérieur, le champ magnétique faisant une boucle autour du trou central. Il s'agit en quelque sorte d'une piste de course circulaire où le champ magnétique suit l'anneau du pôle nord au pôle sud.
La présence du trou influence fortement la configuration du champ magnétique, de sorte que plus de magnétisme est projeté à partir du périmètre extérieur de l'anneau. Les aimants annulaires ont ainsi une plus grande portée et peuvent exercer une force magnétique à une plus grande distance.
Orientation du champ magnétique du disque
Les aimants à disque projettent un champ magnétique uniformément réparti perpendiculairement aux faces circulaires plates de l'aimant. Les pôles magnétiques se trouvent sur les faces plates directement opposées, le champ magnétique se déplaçant directement à travers le matériau solide de l'aimant.
La forme de disque solide signifie que la densité du flux magnétique est similaire sur les faces circulaires de l'aimant, avec un façonnage minimal autour des ouvertures internes.
Différence #3 : Applications courantes
En raison des variations de forme, de dimensions et de propriétés du champ magnétique que nous avons évoquées, les aimants en anneau et les aimants en disque ont tendance à exceller dans différentes applications du monde réel.
Applications de l'aimant en anneau
Les aimants en anneau sont couramment utilisés dans les moteurs, les roulements, les générateurs, les instruments électriques, les haut-parleurs et toute une série d'applications sensorielles, scientifiques et industrielles.
En voici quelques exemples :
- Rotors dans les composants de moteurs électriques
- Sécurisation des roulements de différents types
- Tenir et contrôler des capteurs (comme les capteurs à effet Hall)
- Focalisation des faisceaux d'électrons
- Soulever et transporter de petits objets métalliques
La forme en anneau transforme l'aimant en une pince très puissante et précise, capable de saisir des composants et de les maintenir fermement en place, même dans des systèmes dynamiques.
Le trou central ouvert est la clé de la plupart des applications d'aimants annulaires, leur permettant de glisser sur d'autres pièces et de maintenir leur position de manière fiable.
Applications de l'aimant à disque
Les aimants à disque sont couramment utilisés lorsqu'une surface de contact affleurante est nécessaire, sans espace central ouvert.
En voici quelques exemples :
- Montage d'enseignes, de photos, d'œuvres d'art et d'accessoires sur des surfaces métalliques
- Maintenir les portes ouvertes
- Fermetures magnétiques sur les boîtes à bijoux, les étuis à guitare, les portes de réfrigérateur, etc.
- Plaques métalliques de montage pour maintenir en place les outils, les couteaux ou les accessoires d'atelier
- Soulever et ramasser de petits objets métalliques (trombones, épingles)
- Construire des sculptures magnétiques, des jouets, des objets de décoration et plus encore (aimants de réfrigérateur)
La face magnétique plate et puissante des aimants en forme de disque leur confère un pouvoir de rétention incroyable par contact direct, sans qu'il soit toujours nécessaire d'avoir un élément en saillie pour s'y agripper.
Bien entendu, les applications potentielles se chevauchent, mais en général, les aimants en anneau et les aimants en disque se distinguent par leur forme spécifique et l'alignement du champ magnétique.
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