Brevet FR2391542A1 — publié le 19781215

L'invention concerne un générateur électrique basé sur le phénomène de supraconductivité d'un conducteur métallique (cuivre,alu etc) placé dans une enceite cryogénique à une température voisine du zéro absolu (-273 C) afin d'annuler sa résistance électrique. On sait qu'un conducteur,refermé sur lui-même,placé dans un milieu où la température est voIsine de -273 C,parcouru par un- courant (T) voit ce courant continuer à circuler dans le conducteur aprés que toute éxcitation ait été coupée du fait de l'annulation de la résistance électrique de ce conducteur. Un enroulement constituant un solénoyde, place dans ce milieu, engendre une in- duction magnétique proportionnelle a son-nombre de spires et au courant qui les parcourt. Cette induction magnétique est engendrée sans nécessiter de puissance puisque la résistance du conducteur est nulle et que la tension aux bornes du solénoîde est nulle également. Le courant,donc l'induction magnétique,si la températeur du zéro absolu était réellement atteinte circulerait perpétuellement. on sait qutune induction magnétique,continue, ne permet pas la création d'une (f;e.m)d'auto-induction. Pour se faire il est nécessaire d'engendrer une induction magnétique variable qui,apr?es un certain déphasage engendrera une f.e.m d'auto-in -iu--tion variable également et permettra, comme dans un transfonareur, de disposer dans un enroulement secondaire placé dans le champ magnétique,d'obtenir une tension et un courant et donc une puissance d'utilisation. L'enroulement secondaire devant bien entendu se situer à l'éxtérieur de 1 enceinte cryogénique (-273 C) afin que ses caractéristiques électriques ne soient modifiées et que la résistance s'annulant, n'annule la f.e.m induite. Parallélement,le circuit magnétique devra être constitué,par un matériau amorphe à l'inverse des circuits magnétiques actuels à maille cristalline. les caract4ristiques et propriétés de tels circuits magnétiques constitués par un nouveau matériau dit " Verrs métallique" ou "métal vitreux" dont la trés grande résistivité les rend comparables à des isolants alors que leurs propriétés magnéti les sont identiques voire supérieures aux métaux ferreux (faible hystérésis) permet un tel circuit magne tique qui,tout en assurant sont role,assure l'isolation thermique entre l'enroulement primaire placé à -273 C et l'enroulement secondaire placé dans le milieu ambiant et dont les pertes par éffet joule dans le cuivre (rI2) dissipent des calories. L'enroulement primaire placé à une température la plus proche possible du zero absolu sera parcouru par un co-urantalternatif donc variable (I),issu d'un transformateur de courant et se comportera tel une self de valeur (L) mais de résistance nulle. Le courant(I) du fait de la valeur nulle delta résistance (r) ne dissipera aucune puissance et la valeur nulle de la résistance ne s'opposera pas au passage - du cour@nt (I). ta puissance primaire nécessaire àla création du-courant (I) pourra être trés faible puisque seul le courant (I) compte et non la tension aux bornes. Le nombre de spires constituant 1 t enroulement sera le plus élevé possible ainsi que le courant (I) puisque ltinduction magnétique est directement proportionnelle à (NI),le nombre d'ampère-tour et que la valeur de l'inductance (L) est elle aussi directement proportionnelle au carré du nombre de spires. La f.e.- induite étant elle directement proportionnelle à la valeur de l'inductance (L) et du courant (I) E= LI . I Cette invention,du frit des trés fortes puissances magnétiques que l'on sait au- jourd'hui engendrer(plusieurs dizaines de tesla) ouvre la porte à des générateurs embarqués de trés grosses puissances particulièrement interessants dan s les applications militaires telles que les armes de l'@ir,Marine,Terre que ce soit dans un but de propulsion ou d'armements tels que Lasers ou Canons ionisants pour la destruction d'ogives nucléaires ou de matériels électronique embarqué. ars le domaine civil elle pourrait pallier dans un délais trés bref aux problèmes énergétiques sans pour cela venir à l'encontre des énergies fossiles ou nucléaires. La présente invention n'est aucunement limitative quant aux moyens,applications et matériaux décrits ci-dessus et d'autres variantes pourront être prévues sans pour cela sortir du cadre de l'invention ici décrite. REVENDICATIONS 10) Générateur d'électricité, basé sur le principe de la supraconductivité dans lequel un conducteur électrique constituant un bobinage (L), placé dans un milieu refroidi à une température voisine du zéro absolu (- 2730 C) voit sa résistance électrique s'annuler. Ce bobinage (L) est réalisé autour d'un circuit magnétique en verre métallique ou métal vitreux (N). Ce circuit magnétique constitué d'un matériau amorphe tel que le verre, à l'inverse du métal qui, lui, possède une maille cristalline dont les caractéristiques électriques les plus remarquables sont une grande résistivité -qui le rend comparable à un isolant, donc mauvais conducteur de la chaleur et dont le cycle d'hystérésis est comparable, sinon supérieur, aux meilleurs alliages paramagnétiques connus, d'où un meilleur rendement du aux faibles pertes. Ce bobinage, parcouru par un courant alternatif de très forte intensité, placé sur ce type de circuit magnétique, permet la création dtun très important champ magnétique variable et par là même d'une (f.e.m.) force électromotrice induite dans un enroulement secondaire dit d'utilisation (L2), placé hors du circuit refroidi ou cryogéné et qui permet d'obtenir une puissance électrique supérieure à celle nécessaire à la création du champ magnétique et au maintien de la température dans l'enceinte cryogénique. 20) Générateur d'électricité conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un transformateur (T1) qui, par l'intermédiaire de son enroulement secondaire (L1), débite un courant alternatif (I) très important dans un bobinage (L) plaeé dans une enceinte cryogénique permettant d'abaisser sa résistance électrique à une valseur telle que malgré le grand nombre de-spires,- donc la grande longueur du conducteur, celle-ci ne doit en aucun cas -être supérieure à celle de (L1). Ce meme enroulement étant bobiné autour d'un circuit magnétique (N) constitué par du verre métallique ou métal vitreux ayant pour principales caractéristiques une mauvaise conduction thermique (résistivité élevée) et un excellent cycle d'hystérésis. Ce bobinage (L) traversé par un courant de très forte intensité (I) engendre un champ magnétique variable de très forte valeur, champ magnétique circulant par l'intermédiaire du circuit magnétique (N) de l'intérieur de l'enceinte cryogénée vers l'extérieur et sur lequel un enroulement (L2) dit enroulement secondaire, permet de faire apparaître à ses bornes lafforee électromotrice induite (f.e.m.) et, par là, une puissance électrique disponible, plusieurs fois supérieure aux puissances nécessaires tant à la création du courant (I) d'excitation qu'à l'entretien de la puissance frigorifique de l'enceinte cryogénique.