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Force electrique

  1. exopia

    Date d'inscription
    mai 2008
    Messages
    92

    Force electrique

    Bonjour,
    après quelques réflexion, je suis arrivé à une conclusion que je trouve trop "efficace" pour être réaliste, mais je n'arrive pas à trouver l'erreur dans mon raisonnement.

    considérons un conducteur cylindrique de longueur L parcouru par un courant I constant et soumis à la ddp V1;
    On peut donc admettre que le nombre de charges présentes en continu dans le conducteur est

    Q=INT(I,dt)
    Q=It
    Q=IL/ve

    avec ve la vitesse des électrons dans le conducteurs.

    Maintenant, considérons que l'on approche un potentiel V0>V1 de notre barreau à une distande D
    Un champ électrique se forme donc entre le barreau et le potentiel V0
    De valeur E=(V1-V0)/D

    Un champ electrique sur un ensemble de conducteur fait que l'ensemble est soumis à la force de Lorentz. Appliquons la au barreau conducteur :

    F=QE+Qve{vec}_B

    Négligeons la foce de Laplace Qve[vect}B sur le conducteur, on a donc F=QE

    F=IL(V1-V0)/(Dve)

    La force d'attraction entre le barreau et le potentiel est donc de norme IL(V1-V0)/(Dve)

    Maintenant appliquons le aux ordres de grandeurs de ce que je peux expérimenter dans les prochains jours :

    L : 10^-3
    V1-V0 : 10^2
    D : 10^-2
    on considère ve de l'ordre du m.s donc 10^0
    I : 10^1

    Cela nous fait un F de l'ordre de 10^2 Newton, donc quelque chose comme 10 Kgf de force sur l'ensemble des charges du conducteur...


     


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  2. HULK28

    Date d'inscription
    janvier 2006
    Localisation
    IDF
    Messages
    10 730

    Re : Force electrique

    Il faut déterminer la vitesse Ve, comment l'as-tu calculée, quel est la nature du conducteur, ses caractéristiques (dimensions)?

    Ve=J/qn permet de déterminer cette vitesse, où J est la densité de courant (en A/m²), q la charge de l'électron, n la densité d'électrons libres par volume (nombre/m3), et Ve la vitesse (en m/s).
    @+
    "Le temps met tout en lumière." Thalès
     

  3. exopia

    Date d'inscription
    mai 2008
    Messages
    92

    Re : Force electrique

    Ben le conducteur est en fer, 1mm de diametre.

    j'ai pris la valeur courante qu'on trouve pour un fil de cuivre de ces dimensions...
    Ouais si la vitesse dépend de l'intensité, alors oui ca peut tout changer.
     

  4. gcortex

    Date d'inscription
    juin 2006
    Localisation
    59
    Âge
    38
    Messages
    13 000

    Re : Force electrique

    il est déjà difficile de rapprocher deux feuilles d'alu...

    pourquoi une ddp entre les extrémités du fil ??

     

  5. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
    Localisation
    Paris
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    Messages
    10 687

    Re : Force electrique

    Bonsoir

    V1 est la différence de potentiel entre les deux extrémités du cylindre.

    V0 est un potentiel, sorti d'on ne sait où, mais qu'on ne saurait retrancher de V1 pour obtenir E : on n'ajoute ni on ne soustrait des pommes avec des poires !

    Le cylindre a beau être parcouru par un courant, il n'empêche qu'il pourrait globalement rester neutre électriquement, et ne subir aucune force.

    ...
     


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  6. exopia

    Date d'inscription
    mai 2008
    Messages
    92

    Re : Force electrique

    Toute mes escuses, j'ai omis de préciser que les deux potentiels V1 et V0 sont reliés au meme point à leurs masses :

    Soit Vp le point masse
    aux bornes du conducteur on a V1-Vp et du potentiel (obtenu par un fil "en l'air") V0-Vp, d'ou le E=(V1-V0)/D


    il est déjà difficile de rapprocher deux feuilles d'alu...
    Je ne comprends pas ce que tu entends par la ?




    Bon en gros, imagine que je pose un boulon sur 2 rails, une extremité relié à la masse, et l'autre à quelques volt et je fait débiter quelques ampere dedans par un générateur dc. ensuite je charge un condensateur (de quelques mF pour négliger les pertes d'energies) à 200V par exemple, dont je relie le potentiel - à la masse cité précedement. Je recupere par un fil le potentiel +, et j'approche le fil du conducteur.
    La force n'engendre pas de tensions sur le conducteur car je place le champ electrique orthogonalement à la direction du courant
     

  7. gcortex

    Date d'inscription
    juin 2006
    Localisation
    59
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    Messages
    13 000

    Re : Force electrique

    fait un condensateur avec 2 feuilles d'alu verticales et séparées d'un cm

    envoie 300V (avec limitation de courant)

    les 2 feuilles vont se rapprocher l'une de l'autre

    pas besoin d'ampérage...

     

  8. exopia

    Date d'inscription
    mai 2008
    Messages
    92

    Re : Force electrique

    Oui certes mais la le principe est d'accélérer le boulon sur les rails, j'ai deja quelques prototype utilisant le ferromagnétisme avec une bobine axiale qui envoie ca à quelques dizaine de m.s-1, et la j'envisage les forces de lorentz, donc force de laplace (avec une bobine carré qui suit le rail, et justement cette force électrique, qui me semble disproportionnée par rapport aux autres (d'un rapport 100000 environs, mais relative à I contrairement aux qui le sont en I², donc lors des mes décharges à quelques milliers d'ampère, on arrive à la zone ou elles sont équivalentes...))

    Et donc le clou ayant une surface très petite, la charge électrostatique est très faible, donc ça serait inefficace présentement (comme tu l'a dit, il faut une feuille de grande surface en alu pour que l'effet se ressente).
    Dernière modification par exopia ; 02/11/2008 à 21h10.
     

  9. exopia

    Date d'inscription
    mai 2008
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    92

    Re : Force electrique

    Et la l'amperage sert justement à creer énormement de charges sur ce conducteur, car sans charge, ou juste avec celles electrostatiques, la force n'est absolument pas suffisante.
     

  10. gcortex

    Date d'inscription
    juin 2006
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    13 000

    Re : Force electrique

    Citation Envoyé par exopia Voir le message
    à quelques milliers d'ampère,
    pour F=BIL

    mais pas pour F=QE car autant de charges qui entrent que de charges qui sortent

     

  11. exopia

    Date d'inscription
    mai 2008
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    92

    Re : Force electrique

    Ben comment ou trouve F=BIL :
    lorentz : F=QvB
    Q=IL/v (comme je l'ai montré au 1er post)
    donc F = ILvB/v => F=ILB

    La force de Lorentz étant F=Q(E+vB)

    on a donc F= IL/v (E+vB)
    F=ILE/v + ILB

    non ?
     

  12. gcortex

    Date d'inscription
    juin 2006
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    Messages
    13 000

    Re : Force electrique

    en haut de la page 3 :
    http://www.gcopin.perso.cegetel.net/...magnetisme.pdf

    par ailleurs, les chirurgiens utilisent déjà des moteurs électrostatiques

     

  13. exopia

    Date d'inscription
    mai 2008
    Messages
    92

    Re : Force electrique

    Euh, oui la page trois écrit exactement ce que j'ai mis sur la force de laplace. Mais il n'est rien indiqué sur la partie QE de la force de Lorentz dans ce document ^^
     

  14. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
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    Re : Force electrique

    De mémoire: si S est la surface en regard de deux objets chargés, que D est la distance qui les sépare et U la différence entre leurs potentiels électriques, alors ils sont attirés par une force:



    avec



    C'est une formule valable pour deux objets plans, mais cela donne une approximation intéressante de ce qui se passe pour des objets de forme différente.
     

  15. PA5CAL

    Date d'inscription
    décembre 2005
    Localisation
    Paris
    Âge
    49
    Messages
    10 687

    Re : Force electrique

    Avec D = 10 cm, S = 1 dm2 et U = 10000 V, la force n'est que de F = 4,4.10-4 N, soit de quoi soulever une masse de 44 mg... autant dire pas grand chose.
     


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