Toupie éternelle

Cette toupie qui ne s'arrête jamais enfin presque m'a sidérée par l'astuce hyper simple et sioux. Evidemment, le mouvement perpétuel n'existe pas, et une source d'énergie est présente.

Ce n'est pas un moteur avec un aimant dessous qui entraine la toupie, comme pour un agitateur magnétique.

Roger Wayne Andrews divulgua l'idée en 1974 dans son brevet US-3783550-A dénommé novelty electric motor.

Ce n'est jamais ce qu'on appelle de nos jours un moteur à impulsion, utilisé dans pas mal de configurations (perso, je l'utilise pour faire mes pendules chaotiques, et autres petits moteurs).

Une bobine 16 est divisée en deux parties: une partie du bobinage va servir de capteur pour détecter la présence d'un aimant, et l'autre partie va servir à générer un champ magnétique qui va repousser le même aimant, car les deux sont coaxiaux. Remarquez l'orientation des enroulements.

Un aimant est placé dans la toupie. Lorsqu'elle tourne, l'aimant finit par s'approcher de la bobine de réception et induit un courant car il se déplace par rapport à cette bobine. Ce courant induit est injecté dans la base d'un transistor NPN 20, le courant est amplifié et injecté dans la seconde partie de la bobine qui génère un champ magnétique, ce qui provoque une petite impulsion sur la toupie.

La beauté du système est qu'il ne consomme pas de courant (ou quasi-rien, juste un minuscule courant de fuite) lorsque l'aimant n'est pas présent, ce qui arrive à chaque fois qu'une impulsion est donnée car l'aimant s'éloigne de la bobine. Inutile de débrancher la pile !

Du coup, on fera bien attention à la forme de la coupole recevant la toupie.

Deux éléments sont importants:

1. Le bord relevé externe empêche la toupie d'être éjectée, car l'impulsion est parfois puissante.
2. Le petit bombé au centre empêche la toupie de trouver une position stable en plein centre.

On peut améliorer le système en utilisant un panneau solaire, qui rechargera une batterie ou plutôt un supercondensateur.

Si vous vous débrouillez bien (taille de la supercapacité, taille des cellules solaires), la toupie ne s'arrêtera jamais, même la nuit. Mais bon, il faudra quand même assez de lumière pour fournir l'énegie requise. La tension ne sera pas très critique, mais méfiez-vous de ne pas dépasser la tension maximale de la supercapacité.

A noter: certains proposent des choses plus compliquées en détectant la polarité de l'aimant avec une sonde Hall, par exemple Pseudo Perpetual Spinning Top (Instructables)

Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?

Il existe également une toupie avec un moteur à l'intérieur qui s'appelle Limbo Limbo.top, dont il existe aussi des copies avec des Leds. Rien à voir. La magie est d'avoir pu tout mettre dans un si petit volume.