Supraconducteur: champs électrique: nul ou pas?

[sylvain6120]

Voila je suis débutant en électricité mais je connais le notions de base.

Ma question est la suivante:

Un courant dans un conducteur est produit par un champs électrique. Ce champs électrique induit une tension dans le conducteur lui même (U=E.L). Ce conducteur a donc une résistance qui lui est propre (elle dépend de la nature du conducteur).
Maintenant, prenons le cas d'un supraconducteur: on sait qu'il n'a aucune résistance et que la tension à l'intérieur de celui-ci est nulle.
Mais alors qu'en est-il du champs électrique? Du fait que la tension est nulle on aurait tendance à dire que le champs électrique est nul (U=E.L) mais si on part de l'idée qu'il y a un courant, ce courant est produit par un champs électrique qui de ce fait ne peut pas être nul.
Voila la contradiction que je trouve en raisonnant.

J'espère que quelqu'un pourra m'éclairer et je vous remercie d'avance pour votre aide.

PS: Je me pose aussi cette question qui a un rapport avec la question précédente: Qu'est qui influence le champs électrique dans un conducteur, quels paramètres modifient la grandeur de ce champs?
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[LPFR]

Bonjour.
Dans un conducteur normal il faut un champ électrique (et donc une tension) pour maintenir un courant.
Dans un supraconducteur il faut un champ électrique (et une tension) pur créer un courant, lequel se maintient sans diminuer quand la tension et le champ reviennent à zéro.
Le champ et la tension temporaires sont nécessaires pour vaincre d'inductance et pour fournir l'énergie du champ magnétique qui accompagne le courant.
Au revoir.

[sylvain6120]

Merci beaucoup, voila une réponse qui me satisfait.

J'ai encore une autre question:

Est-ce que dans un conducteur normal, le champ électrique est-il toujours constant du moment ou le générateur a été enclenché jusqu'au moment ou le courant circule avec une vitesse constante.
Si oui (si c'est constant), peut-on affirmer que plus un matériau est conducteur plus sa résistance est faible et donc plus son champs est faible pour une longueur et un courant donnés (car U=E.L=R.I donc E=R/L.I)?
Si le champ n'est pas constant, cette dernière question concernera le champs électrique au moment ou la vitesse du courant est constante.

merci d'avance

[LPFR]

Re.
Ça dépend des conditions externes. Si vous attaquez en tension, en fixant la tension aux bornes du conducteur, alors oui, la tension sera constante. Votre conducteur se comportera comme une résistance en série avec une (petite) inductance.
Si vous l'attaquez avec une source de tension avec une résistance en série, alors la tension aux bornes de votre conducteur (résistance en série avec une (petite) inductance), sera élevée au départ et tombera rapidement à la tension finale.

Votre formule comporte une erreur (car U=E.L=R.I donc E=R.I/L).
Et l'expression "vitesse du courant" n'a pas de sens. C'est soit le courant, soit la vitesse des électrons.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[sylvain6120]

Oui je parlais bien de la vitesse des électrons je me suis juste mal exprimé.
Je reviens sur ma question car je ne crois pas que vous y avez répondu:
Peut-on affirmer que plus un matériau est conducteur plus sa résistance (je parle ici de la résistance du conducteur lui même) est faible et donc plus son champs est faible pour une longueur et un courant donnés (car U=E.L=R.I donc E=R.I/L)?
De plus, je n'ai pas compris qu'est-ce qu'une source de tension avec une résistance en série? Serait-il possible de d'avoir un petit schéma du circuit?

En tout cas merci beaucoup LPFR, tu m'es d'une aide précieuse

[LPFR]

Re.
Oui. Plus un matériau est bon conducteur, plus sa résistance est faible (pour des dimensions égales) et plus le champ électrique et la tension sont faibles pour une même courante et mêmes dimension.

Les sources de tension réelles (comme p.e. une pile, ou la prise sécteur) peuvent s'approximer par une source de tension idéale (dont la tension est immuable) en série avec une résistance. C'est ce que l'on appelle "l'équivalent de Thévenin de la source".
Voici une image du web (de ce site):

qui montre une résistance R branchée sur une source de tension représentée par une source idéale de valeur Eéq avec une résistance série Réq.

Si la résistance Réq de la source est faible (attaque en tension), la tension sur la résistance R est (presque) toujours égale à Eéq.
Au contraire, si la résistance Réq est grande comparée à R (attaque en courant), le courant est (presque) toujours égal à Eéq/Réq.
A+

[sylvain6120]

Merci beaucoup pour tes réponses, elles m'ont beaucoup aidé...
Maintenant c'est très clair.
A+

[bachir1994]

Bonjour.
Dans un conducteur normal il faut un champ électrique (et donc une tension) pour maintenir un courant.
Dans un supraconducteur il faut un champ électrique (et une tension) pur créer un courant, lequel se maintient sans diminuer quand la tension et le champ reviennent à zéro.
Le champ et la tension temporaires sont nécessaires pour vaincre d'inductance et pour fournir l'énergie du champ magnétique qui accompagne le courant.
Au revoir.

Bonjour LEPFR,
Je me permet de déterrer ce sujet,
En voyant ta définition très claire d'un supraconducteur, t'est bien d'accord que dans l'absolu un tel matériaux n'existe pas c'est comme le mouvement perpétuel dans notre échelle. tous les mouvement à vitesse constante ont besoin d'être entretenu par un apport de force externe pour compenser les pertes de vitesse. et même à l’échelle des électrons on a besoin de cet apport.
A+

[LPFR]

Bonjour LEPFR,
Je me permet de déterrer ce sujet,
En voyant ta définition très claire d'un supraconducteur, t'est bien d'accord que dans l'absolu un tel matériaux n'existe pas c'est comme le mouvement perpétuel dans notre échelle. tous les mouvement à vitesse constante ont besoin d'être entretenu par un apport de force externe pour compenser les pertes de vitesse. et même à l’échelle des électrons on a besoin de cet apport.
A+

Bonjour.
Eh oui ! Les supraconducteurs sont des conducteurs parfaits avec une résistivité strictement nulle. Ils ne sont pas une abstraction mathématique.
La manip d’une spire avec du courant a été maintenue pendant quelques années sans que le courant diminue d’une quantité détectable.
C’est un des rares cas (si non le seul) ou la perfection existe dans la réalité.
Au revoir.

[LPFR]

Bonjour LEPFR,
Je me permet de déterrer ce sujet,
En voyant ta définition très claire d'un supraconducteur, t'est bien d'accord que dans l'absolu un tel matériaux n'existe pas c'est comme le mouvement perpétuel dans notre échelle. tous les mouvement à vitesse constante ont besoin d'être entretenu par un apport de force externe pour compenser les pertes de vitesse. et même à l’échelle des électrons on a besoin de cet apport.
A+

Bonjour.
Eh oui ! Les supraconducteurs sont des conducteurs parfaits avec une résistivité strictement nulle. Ils ne sont pas une abstraction mathématique.
La manip d’une spire avec du courant a été maintenue pendant quelques années sans que le courant diminue d’une quantité détectable.
C’est un des rares cas (si non le seul) ou la perfection existe dans la réalité.
Au revoir.

[trebor]

Bonjour à tous pour cette dernière journée en 2014

A LPFR
Cette spire avec du courant ( électrons en déplacement ) a été maintenue pendant des années sans que ce courant diminue d'une quantité détectable.
C’est un des rares cas (si non le seul) ou la perfection existe dans la réalité.

Cette spire était-elle une boucle en circuit fermé ( en court-circuit ) ?

Cela est donc un mouvement d'électrons perpétuels mais qui ne produit aucune énergie ?

Un peu comme le mouvement perpétuel des planètes autour du soleil ?

Une relation entre l'infiniment petit et l'espace infiniment grand qui nous entoure ?

Joyeux réveillon pour ce soir et bonne année 2015 à tous les lecteur(ice)s

[LPFR]

...
Un peu comme le mouvement perpétuel des planètes autour du soleil ?
...

Re.
Seulement un peu. Car les planètes subissent les forces des autres planètes et leurs orbites se modifient.
D’ailleurs ceux qui nous tiennent encore compagnie ont eu la chance d’éviter de se faire éjecter du système solaire ou de entrer en collision avec d’autres objets.
Dans le cas d’un supraconducteur, les électrons continuent à avoir des « chocs » avec les atomes du réseau. Mais cette fois les chocs sont 100% élastiques. Et le flux magnétique est là pour garantir que si le courant change, il y aura un champ électrique induit qui accélérera les électrons dans la bonne direction.

Je ne qualifierai ce mouvement de « perpétuel » car ce terme a mauvaise réputation. L’agitation thermique des électrons, atomes et molécules, est aussi permanente (ou perpétuelle (Oh, pardon !)).
Bonnes fêtes.

[stefjm]

Bonjour,
Il faut bien comprendre que les électrons d'une boucle supra ne sont pas des petites billes. (Pas plus que ceux d'un conducteur résistif.)
Et ce mouvement qui n'en est pas un n'est perpétuel que si l'on ne s'en sert pas.
D'un point de vu électrocinétique, la boucle supra n'est que le dual d'une source de tension à vide.

Source de tension E à vide, courant nulle, donc puissance nulle.
Source de courant I0 à vide, tension nulle (spire court-circuitée sur elle même) donc puissance nulle.

Pour ce qui est du temps exceptionnellement long, 20 ans ou 40 ans, c'est beaucoup plus que ce qu'on peut faire avec une spire classique, mais c'est bien court quand même à l'échelle cosmologique...

En physique, 0 n'est pas une mesure digne de ce nom...

Cordialement.

[trebor]

Bonjour,
Il faut bien comprendre que les électrons d'une boucle supra ne sont pas des petites billes. (Pas plus que ceux d'un conducteur résistif.)
Ici on dit que l'électron a une masse : http://www.univers-astronomie.fr/art...%E2%80%99atome

Et ce mouvement qui n'en est pas un n'est perpétuel que si l'on ne s'en sert pas.
Les électrons ne se déplacent pas ?

D'un point de vu électrocinétique, la boucle supra n'est que le dual d'une source de tension à vide.

Source de tension E à vide, courant nulle, donc puissance nulle.
Le déplacement d'électrons ne seraient donc pas un courant électrique ?

Source de courant I0 à vide, tension nulle (spire court-circuitée sur elle même) donc puissance nulle.

Pour ce qui est du temps exceptionnellement long, 20 ans ou 40 ans, c'est beaucoup plus que ce qu'on peut faire avec une spire classique, mais c'est bien court quand même à l'échelle cosmologique...

En physique, 0 n'est pas une mesure digne de ce nom...

Cordialement.

Merci LPFR et stefjm pour vos infos et merci de pardonner mon ignorance mes questions pourrons malgré tout éclairer un peu plus ceux qui nous lisent ?

Bonne fêtes à tous pour ce soir

[stefjm]

Ici on dit que l'électron a une masse : http://www.univers-astronomie.fr/art...%E2%80%99atome

Qui dit masse ne dit pas forcément petite bille, mais plutôt énergie au repos.

Les électrons ne se déplacent pas ?

Dans un cristal ou un conducteur, ils sont délocalisés.
LPFR en parlera mieux que moi.

Le déplacement d'électrons ne seraient donc pas un courant électrique ?

Je ne vois pas la logique entre ce que j'ai écrit et cette affirmation.

Cordialement.

[stefjm]

[...]C’est un des rares cas (si non le seul) ou la perfection existe dans la réalité.

Superfluidité et supraconductivité de la chaleur de l'hélium.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Superfluidité

Dans le cas d’un supraconducteur, les électrons continuent à avoir des « chocs » avec les atomes du réseau. Mais cette fois les chocs sont 100% élastiques.

Une idée du comment cela se passe?
Cordialement.

[azizovsky]

Une idée du comment cela se passe?
Cordialement.

Bonsoir stefjm et bonne année, mes meilleurs voeux LPFR, d'après Claude Aslangul (je sais que tu le connais tès bien à l'époque de notre chère physicien'ne' Mariposa ) , il dit à la page 1542 :

physiquement, l'idée est la suivante:un premier électron attire un ion du réseau qui, déplacé, laisse une lacune positive derrière lui,, une fois constituée, cette lacune est à son tour capable d'attirer un deusième électron, Au total, ceci engendre bien une interaction effective attractive entre deux électron....

ma façon de voir: la paire de Cooper se déplace entre deux barrières, comme les orbites K,L,M,..au sein de l'atome (supraconducteur =atome macroscopique linéaire non sphèrique ),

[azizovsky]

Pour l'année 2015 une photo des atomes et des liaisons entre eux, et vous pouvez zoomer pour voir ...

[bachir1994]

Bonjour à tous,
Merci à tous, LPFR, Stefjm, et tous les autres qui ne cessent d'enrichir jour aprés jour ce forum en partageant leurs savoir, mes meilleurs voeux à tous pour le nouvel an 2015. Bonne année et bonne continuation.
A+