Notion de champs en physique
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Notion de champs en physique



  1. #1
    invite52487760

    Notion de champs en physique


    ------

    Bonjour à tous,

    Quelle différence majeure peut -on relever de point de vue théorique comme expérimentale, lorsqu'il s'agit des trois notions suivantes : Champ gravitationnel, Champs électrostatique, Champs électromagnétique ?. Est ce que, brièvement, ces trois notions veulent dire la m^me chose ?

    Merci d'avance.

    -----

  2. #2
    interferences

    Re : Notion de champs en physique

    Bonjour,

    Un champ est une fonction qui a chaque point de l'espace associe un vecteur.
    Si le vecteur est de dimension 1 on dit que c'est un champ scalaire. Si le vecteur associé est de dimension supérieure, on parle de champ vectoriel.
    On ne parle pas de champ électrostatique mais plutôt de champ électrique.
    Ces trois champs sont différents. Le premier sert à la description de l’interaction gravitationnelle, le second l’interaction électrique et le troisième l'interaction électromagnétique (électricité + magnétisme).

    Au revoir

    PS : Les champs sont des objets mathématiques intervenant dans la description théorique d'interactions. Au niveau des expériences, on peut observer des lignes de champs.
    Dernière modification par interferences ; 12/06/2014 à 19h00.
    Ce n'est pas le doute qui rend fou, c'est la certitude.

  3. #3
    coussin

    Re : Notion de champs en physique

    Le champ électrostatique est un cas particulier du champ électromagnétique; les deux sont donc en fait le même objet.
    Le champ gravitationnel n'a rien à voir si ce n'est que c'est un champ vectoriel comme le champ électromagnétique.

  4. #4
    LPFR

    Re : Notion de champs en physique

    Bonjour.
    Le champ électromagnétique est formé par deux champs vectoriels: le champ électrique et le champ magnétique.
    Donc, si on veut faire des maths, c'est un champ vectoriel de dimension 6.
    Au revoir.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Notion de champs en physique

    Salut,

    Un champ (en physique) est une grandeur physique qui prend une valeur en tout point d'un certain domaine de l'espace-temps. C'est vrai pour tout champ.

    La valeur pouvant être de tout type :
    - un simple nombre (champ scalaire) réel ou complexe. Un exemple, le "champ de température dans une pièce" où on a une température en tout point.
    - Un vecteur (réel ou complexe). Un exemple, le champ de vitesse d'une rivière ou on a une vitesse de l'eau en chaque point (grandeur et direction).
    - un tenseur. Un objet un peut plus complexe que le vecteurs. Un exemple, le champ de contraintes mécaniques dans un matériau (où on a des forces de pression et cisaillement).
    - un spineur. Un objet mathématique au comportement assez singulier pour décrire par exemples les particules de spin 1/2, sans équivalent classique, comme l'électron.
    - etc....

    Exemples pour la question posée :
    - Champ électrique : vecteurs
    - Champ magnétique : vecteurs
    - Champs électrostatique et magnétostatique : cas particuliers où ces champs n'évoluent pas au cours du temps (dans le repère considéré).
    - Champ électromagnétique. Généralisation/unification des précédents. Tensoriel. Mais il s'agit de tenseurs particuliers dit antisymétrique et il en existe une forme vectorielle : le champ de potentiel scalaire + champ de potentiel vecteur (ou un seul potentiel quatrivecteur en formulation relativiste)
    - Champ gravitationnel : tenseur (non réductible à un vecteur cette fois). Il peut prendre diverses formes mathématiques avec des significations physiques variées et des utilités variés : champ de métrique (qui décrit les distances entre points), champ de connexion, champ de courbure (et il existe de nombreux tenseurs de courbure différents). Tout peut-être calculé à partir de la métrique mais ce n'est pas nécessairement l'objet le plus utile selon les besoins.

    Champ gravitationnel, Champs électrostatique, Champs électromagnétique

    Lorsque le champ varie dans l'espace et le temps de manière périodique (même approximative) et qu'il y a propagation (la valeur du champ en un point est celle d'un autre point un peu plus tôt) on parle d'ondes. Un exemple simple : une vague est une variation périodique et qui se propage de la hauteur de l'eau (par rapport à un plan moyen), on parle rarement de "champ de hauteur de l'eau" mais c'est bien de cela qu'il s'agit.
    Dernière modification par Deedee81 ; 13/06/2014 à 06h58.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  7. #6
    Murmure-du-vent

    Re : Notion de champs en physique

    On peut aussi dire qu'un champ associe à chaque point un opérateur:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Wightma...f_the_field.29

  8. #7
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Notion de champs en physique

    Citation Envoyé par Murmure-du-vent Voir le message
    On peut aussi dire qu'un champ associe à chaque point un opérateur:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Wightma...f_the_field.29
    Oui, on peut avoir de tout, même les éléments d'un groupe quelconque. Par exemple g(x) où x est la coordonnée spatio-temp et g un élément du groupe SU(2) (je vois beaucoup de chose comme ça pour le moment en potassant la gravité quantique).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

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