• Jeanne BERGERON
• Hugo CAVET (secrétaire)
• Emma LEPEZ
• Aurore YOUNG
• Sonja ZHOU WAHLGREN (cheffe de projet)

Enseignant référent : Vincent DUPUIS vincent.dupuis@sorbonne-universite.fr

Pour notre projet de canon électromagnétique, nous avons une problématique très simple : comment accélérer le plus possible un projectile ? Nous avons choisi de réaliser un canon magnétique à l'aide de bobines disposées à la suite que l'on allume et éteint successivement. Nous avons pour objectifs de comparer l'efficacité du canon selon le type de projectile (aimantable, aimanté) et, à terme, de réaliser nos bobines nous même ainsi qu'un dispositif avec des condensateurs et un microcontrôleur pour les alimenter. Nous nous servirons de LTspice pour dimensionner nos circuits électriques, et de FEMM pour simuler notre canon magnétique.

Ressources :

• Simulation de canon magnétique FEMM
• LTspice
• Cours d'électrotechnique de J.-M. Dutertre
• Cours d'électronique de puissance de C. Chevassu

Inspirations :

• Projet du groupe 2 de l'année 2019-2020
• Canon magnétique de Incroyables Expériences. Inspiration pour mesurer la vitesse du projectile et estimer l'efficacité du canon.
• Canon magnétique de Mr Eudine
• Canon magnétique de Made by Amaury

Les deux dernières vidéos ne présentent pas le canon que l'on veut réaliser mais nous sont précieuses pour toute la partie électronique qui est très bien détaillée, ce qui nous servira énormément. La dernière principalement présente un système de charges de condensateurs dont l'on s'inspirera probablement beaucoup…

Liste du matériel :

• Notre super boîte contenant tout notre arsenal
• Tube en verre de diamètre 4,6 cm
• Une super bobine constituée de 30 spires et de longueur 3 cm
• Trois condensateurs de capacité $0,47~\mathrm{\mu F}$
• Résistances de $1~\mathrm{\Omega}$
• Transistors de référence IRFP460
• Des billes en guise de projectiles
  • une bille aimantée de diamètre 1 cm et de masse 13,88 g ;
  • une bille d'acier de diamètre 3 cm et de masse 43 g ;
  • un petit cylindre de diamètre 4,8 mm, de longueur 17.0 mm et de masse 2,4422 g ;
  • un gros cylindre de diamètre 7,8 mm, de longueur 29,8 mm et de masse 11,3233 g.

Journal de bord

Diagramme de Gantt sous forme de Google Sheet
(via ce lien seulement lecture + commentaires possibles)

Introduction : principe du canon
I.1. Calcul du moment magnétique des projectiles
I.2. Calcul du champ magnétique créé par une bobine
I.3. Méthodes pour déterminer la vitesse

Objectifs des simulations
II.1. Simulation d'une bobine sur FEMM
II.2. Premiers pas sur LTspice

Expériences
Mesures du champ dans la bobine
Mesures d'un moment magnétique et lien avec l'accélération du projectile
Étude des frottements

1. Canon électromagnétique, Wikipédia.
2. Champs magnétiques (Solénoïdes, bobines plates), Unisciel.