Cherche une explication a l'échelle microscopique de la force de Laplace

[invite62a756ee]

Bonjour ;
Je cherche explication a l'échelle microscopique de la force de Laplace .

Donc pour faciliter les choses supposant un fil conducteur placé dans un champ magnétique B .
on a donc une force F qui va s'appliquer au fil .
or les électrons libres ont une énergie cinétique de E=(3/2)KT .
K constante .
T température en kelvin .
le déplacement moyen des porteurs de charges "électrons" est de
v=j/(n.e) "au moins dans la plupart des cas" .
la vitesse moyenne de déplacement des électrons est très faible environs 1*10^-3 m/s .
ma question est d'ou vient l'énergie qui fait bouger le fil électrique .
Merci d'avance .
-----

[MarioB]

Bonjour zakariamazigh,

la force de Laplace peut s'écrire en y faisant apparaitre la définition de l'intensité:

df = dq/dt * dl * B * sin( dl,B)

ce qui peut sécrire aussi:

df = dq * dl/dt * B * sin( dl,B)

soit encore:

df = dq * v * B * sin( v, B)

soit le parcours de dl par dq à la vitesse v =dl/dt

dans le champ B et le produit vectoriel de v par B
est homogène à un champ électrique E soit par la suite une force:

df = dq * E * sin( v, B) mais ce champ E n'est pas constant.

Au revoir...

[LPFR]

Bonjour.
On comprend mieux ce problème si on sépare le mouvement thermique des électrons du mouvement produit par le champ électrique et qui donne le courant net mesuré dans le conducteur.
Le mouvement thermique se fait dans toutes les directions et, en moyenne, il ne contribue ni au courant total ni à des forces externes. On l'oublie.
Seul le mouvement moyen donne des choses intéressantes. La force due au champ magnétique B sur chaque électron est (produit vectoriel).
Cette force pousse les électrons vers un côté du conducteur (effet Hall). Ce côté deviendra plus négatif que l'autre (pas de beaucoup) jusqu'à ce que les forces électriques dues au champ latéral crée par cette différence de concentration compensent les forces dues au champ magnétique. Les électrons reprennent leur vitesse moyenne dans le sens (contraire) du courant global.
Mais la force du champ magnétique sur les électrons reste, et cette force est transmisse, à travers la répulsion électrique, aux électrons accumulés sur le côté du conducteur et, à travers eux, au conducteur lui même.
Au revoir.

[franzz]

quelle belle explication LPFR !

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Merci Franzz.
A+

[invite62a756ee]

Merci LPFR pour la réponse .
Au revoir .

[garideau]

quelle belle explication LPFR !

Bonjour,

Ce qu’a dit LPFR est inexact et surtout loin d'être beau. Je cite : « La force due au champ magnétique B (…) pousse les électrons vers un côté du conducteur (effet Hall) ». Cela est totalement faux. Il prête à la force magnétique une propriété qu’elle ne peut pas avoir. La force B n’agit jamais dans le sens du (vecteur du) mouvement des charges. Elle ne pousse jamais (je dis bien jamais) les charges pour leur appliquer un mouvement dans le sens de son vecteur (celui de la force B). La force B sur les charges en mouvement et vecteur du déplacement de ces charges sont toujours à 90º l’un par rapport à l’autre. C’est une loi que l’expérience démontre.

BG.

[invite21348749873]

Bonjour,

Ce qu’a dit LPFR est inexact et surtout loin d'être beau. Je cite : « La force due au champ magnétique B (…) pousse les électrons vers un côté du conducteur (effet Hall) ». Cela est totalement faux. Il prête à la force magnétique une propriété qu’elle ne peut pas avoir. La force B n’agit jamais dans le sens du (vecteur du) mouvement des charges. Elle ne pousse jamais (je dis bien jamais) les charges pour leur appliquer un mouvement dans le sens de son vecteur (celui de la force B). La force B sur les charges en mouvement et vecteur du déplacement de ces charges sont toujours à 90º l’un par rapport à l’autre. C’est une loi que l’expérience démontre.

BG.

Bonjour
Je pense qu'il n'a pas dit le contraire.
Son explication est d'ailleurs classique.

[garideau]

Bonjour
Je pense qu'il n'a pas dit le contraire.
Son explication est d'ailleurs classique.

Pour vous l’affirmation de lpfr : « La force due au champ magnétique B (…) pousse les électrons vers un côté du conducteur (effet Hall) » et ma négation : La force B ne pousse jamais les charges pour leur appliquer un mouvement dans le sens de son vecteur sont équivalentes. Bravo.

BG

[invite21348749873]

Pour vous l’affirmation de lpfr : « La force due au champ magnétique B (…) pousse les électrons vers un côté du conducteur (effet Hall) » et ma négation : La force B ne pousse jamais les charges pour leur appliquer un mouvement dans le sens de son vecteur sont équivalentes. Bravo.

BG

Bonjour
Ne nous enervons pas, et reservons nos applaudissements aux vrais artistes. Je dis seulement que l'explication de LPFR est classique et cohérente.
Si des electrons circulent à vitesse v horizontale, p. ex dans un champ magnétique vertical, ils seront soumis à une force perpendiculaire à la vitesse , située dans un plan perpendiculaire à B, et elle meme perpendiculaire à v. Et cette force est la force de Laplace.
Je ne comprends pas très bien ce qui vous choque là dedans.

[franzz]

salutations

il n'y a pas d'incompatibilité dans les 2 propositions suivantes :
- la force due au champ magnetique ne travaille pas (ne pousse jamais les charges pour leur appliquer un mouvement dans le sens de son vecteur)
- la force due au champ magnetique dévie les électrons (LPFR)

cdt

[belhajissaj]

bonne reponse