Electromagnétisme (bobinages et calculs !!!)

[invitee61eaa38]

salut
Voilà je cherche à comprendre les rayonnements electromagnétiques.

Comment calculer le champ emis, sa force, sa frequence ?
en fonction du nombre de spire, du diametre de l'enroulement,du diametre du conducteur de sa nature, et enfin du courant encoyé......
exemple 500 spires de cuivre de 0.1 mm de diam sur un enroulement de 5cm de diam qu elle est la DDP max a envoyer pour ne pas griller la bobine ?
si j envoie du 50hz qu elle sera la nature du champs emis ???
voilà j aimerai comprendre .... merci d avance
doucement quant meme je ne suis pas en polytechinque
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[deep_turtle]

Houla vaste question... Il y a une formule de base qui te dis le champ créé par 1 spire circulaire parcourue par un courant permanent, et ça permet de trouver le champ créé par d'autres configurations qui peuvent être construites en assemblant plusieurs de ces spires. C'est ça que tu veux savoir ? Tu as un exemple précis en tête ?

[invitea0046ad4]

Bonjour

voici une présentation assez pratique :
http://perso.wanadoo.fr/f5zv/RADIO/R...B/RM23B10.html

Mots clés de recherche :
électromagnétisme, bobine, champ magnétique

[isozv]

Effectivement, tu appliques la loi d Ampere avec une couche de la loi de Faraday pour obtenir l equation de Maxwell-Faraday et en ajoutant par dessus la loi d Ohm generalisee, tu obtiens les ingredients de base pour la recette qui te donnera les reponses a tes questions.

lol

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee61eaa38]

Voila le but et de créer dans un premier temps un circuit de charge afin de provoquer une décharge electrique au sein d'un solenoide et provoquer un fort champ elelctromagnetique.
Le but etant d'optimiser le bobinage ainisi que l'amperage et la ddp afin d'obtenir le maximum de rendu et un minimum de perte.
une sorte d'EMP personnelle !!!
Ce qui m'arangerai c est une formule me donnant en fonction de tous les parametres le champ electromagnétique final.
Car je trouve des formules de toutes pars mais elles ne se relient pas entre elles.
Si quelqu'un pouvais m expliquer comment obtennir cette formule je lui en serait trés reconnaissant.

[gatsu]

ba au pire tu peut utiliser la loi de biot et savar (ça marche pour tous les types de courants non?)tu retrouves la formule du champ d'induction magnetique crée par une spire parcourue par un courant I=I(t) puis dans un solenoide infini. Ce champ variant dans le temps il induit un champ electrique ...ce champ electrique variant dans le temps il induit un autre champ magnetique et ainsi de suite....enfin bon...si on fait l'approximation que l'on a juste un champ magnetique donné par la loi de biot et savaar et un champ electrique donné soit par :

rotB=1/c² * dE/dt (dans le vide)

ou bien rotE=-dB/dt (là cela depend des conditions de symetries)

alors tu devrais peut etre t'en sortir (c'est peut etre bcp plus compliqué que ça en fait mais j'essaie qd meme)et trouver l'expression generale du vecteur de poynting en fonction de l'espace et du temps parcequ'il me semble que c'est cela le plus important dans le rayonnement electromagnetique...

[deep_turtle]

D'accord avec toi gatsu. Il risque d'y avoir une complication supplémentaire, due au fait que les champs créés étant forts (c'est le but non ?), ils vont perturber le mouvement des électrons dans le circuit inducteur. La réaction doit être prise en compte... Pas simple non plus à mon avis !!

Bonne nuit Meg@watt, tu as des calculs à faire je crois !!!

[isozv]

La loi de Biot et Savart sauf erreur ne marche que dans les régimes quasi-statiques.

[gatsu]

d'accord isozv mais dans ce cas là comment calcule t on un champ d'induction magnetique en regime variable?(dans l'exemple d'une spire par exemple)

[invitee61eaa38]

oki mais que sont o r et les autres lettres (ainsi que leurs unités respectives )

m'chi

[deep_turtle]

si tu fais allusion à rot, ce n'est pas le produit de 3 trucs, c'est le symbole du rotationnel ("curl" en anglais), un opérateur vectoriel (ça agit sur un vecteur et ça donne un autre vecteur). Si tu veux te lancer dans des calculs d'électromagnétisme, il va falloir passer par une familiarisation avec ces objets !! C'est pas drôle mais sans ça tu vas rester dans le qualitatif...

[isozv]

d'accord isozv mais dans ce cas là comment calcule t on un champ d'induction magnetique en regime variable?(dans l'exemple d'une spire par exemple)

avec les potentiels retardés (je crois...)

[gatsu]

si c'est le cas isozv, je vais devoir me retirer de ce post (je ne serais alors pas d'une tres grande utilité) je reviendrai quand je serai plus baleze en electromagnetisme
mais avant cela meg@watt pourrais tu nous donner ton niveau stp merci...

[gatsu]

j'ai tout de meme verifié isozv!! et tu as parfaitement raison la loi de biot et savart ne fonctionne que dans le cas quasi statique (des qu'on passe en regime alternatif on trouve bizarrement une foultitude de contres exemples qui contredisent la loi de biot et savart...dommage pour moi )
Et en efffet il semblerai que ce soient les potentiels retardés qu'il nous faille utiliser...en tout cas dans un de mes livres de concours, dans un exo sur les dipoles tournants ils utilisent les formules des potentiels retardés pour trouver les caracteristiques du rayonnement....

[isozv]

j'ai dit cela parce que c'est ce que je suis entrain d'étudier.

Et il y a des pics de dirac et des jacobiens dans tous les sens de cette théorie et je m'arrache un peu les cheveux. C'est très subtil ceci dit...

Je comprends pourquoi la théorie date du début des années 1900 maintenant...

[zoup1]

Salut,

je ne suis pas très sûr de moi mais j'ai l'impression que pour qu'il soit nécessaire d'utiliser les potentiels retardés pour décrire le champ magnétique créé par un bobinage, il faudrait que qu'il existe un retard significatif entre les champs créés par les différentes parties du bobinage. Hors, la propagation du champ doit se faire à la vitesse de la lumière 3.10^8 m/s, donc pour un bobinage qui fait au pire 1m de rayon il faut soit 3.10^-9 s
Autrement dit pour des fréquences qui sont inférieures au Gigahertz et pour des bobines métriques ont peu négliger les effets de retard.

[isozv]

Zoup1:

oui je sais... merci... mais on parlait juste de proposer peut-être une solution qui marche dans une gamme de fréquence plus élevée que 50 Hz

[zoup1]

isozv :
le post de départ c'est ca,

si j envoie du 50hz qu elle sera la nature du champs emis ???
voilà j aimerai comprendre .... merci d avance

et de toute façon entre le 50Hz et le GHz il y a un peu de marge me semble-t-il !!!

[invitee61eaa38]

mon sujet semble digne d'interet semble t il l lolololllll
Bon mais qu'elle formule dois je utiliser ???? (avec un peu + de vulgarisation SVp)

quant à mon niveau d'etude (bac+3) il ne correspond pas forcement a mes connaissances, mais je dois reconnaitre que je suis "un peu largué" mais JE BOSSE DESSUS.

a force de volonté viens la lumiére (ou la migraine lololololll)

[gatsu]

si on peut utiliser l'AEQS (approximation des etats quasi stationnaires)alors eureka (dans le cas de ton probleme)pour nous puisque le champ d'induction magnetique B se calcul comme en magnetostatique!On peut donc ( seulement dans ce cas là par contre) utiliser biot et savart ou le theoreme d'ampere.Et utiliser la formule B=µoni(t) à l'interieur du solenoide de longueur L, contenant n spires par metre.Cette formule n'est utilisable que dans le cas d'un solenoide infini(c'est donc une grosse approximation) elle marche toutefois pas trop mal si le rayon des spires est tres inferieur à la longueur du bobinage.....il existe une autre formule dans le cas d'un solenoide de longueur L qui est plus precise mais je ne l'ai pas en tete et je n'ai pour l'instant pas le temps de faire le calcul dsl.
Par contre dans le cadre de l'AEQS la variation du champ B dans le temps en un point M induit un champ E en ce point verifiant:
rotE=-dB/dt
on peut donc trouver E puis ensuite calculer le vecteur de poyting qui est donné par:
P=(E^B)/µo ou ^ symbolise le produit vectoriel.