Énergie électromagnétique

[Edvart]

Bonjour,

Depuis pas mal de temps je manipule une grandeur sans trop savoir à quoi ça correspond vraiment : l'énergie électromagnétique. Peut-on l'associer à un travail? Dans ma tête, voilà ce qui se passe :

Une particule chargée placée dans un champ électrique subit une force électrostatique qui l'accélère, donc le point d'application de cette force se déplace, donc le champ électrique travaille sur la particule chargée et lui transmet une énergie cinétique.
Dans ce champ électrique, d'autres particules subissent le même phénomène et leur déplacement crée un champ magnétique. La première particule dont je parlais subit donc une force magnétique qui l'accélère, le point d'application se déplace, le champ magnétique travaille sur la particule chargée et lui transmet une énergie cinétique.
Enfin, ces particules interagissent les unes sur les autres et en se déplaçant obtiennent une énergie potentielle de compression.

Voilà tout ce que je sais sur l'énergie électromagnétique : dans ma tête c'est une énergie mécanique qu'on associe aux forces électriques et magnétiques. Pourtant je sais que les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide! Donc je me dis que je suis bien à côté de la plaque. Pour moi, l'énergie est le résultat du travail d'une force sur un système. Pour qu'une énergie se propage, il faut qu'elle passe d'un système à l'autre. Pourtant, dans le cas de l'énergie électromagnétique, elle se propage dans le vide. Ou alors il y a des électrons dans le vide? D'autres particules qu'on ne considère pas comme de la matière?

Qu'est-ce que l'énergie électromagnétique? Comment se propage-t-elle? L'associe-t-on à un travail? Sur quel système?
Merci d'avance
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[LPFR]

Bonjour.
L’énergie d’un champ électrique ou magnétique dans un volume n’a rien à voir avec la présence des charges dans ce volume.
C’est une énergie due au champ lui-même.
C’est facile à comprendre si vous pensez à ce que coûte de créer un champ électrique entre les deux armatures d’un condensateur. C’est l’énergie demandée pour charger le condensateur (½CV²). Et cette énergie se trouve dans le volume entre les deux plaques et non sur les plaques ni leur surface.

Pour un champ magnétique c’est moins intuitif, car pour maintenir un champ dans une bobine il nous faut (à la température ambiante) dépenser de l’énergie pour maintenir le courant dans les enroulements. Mais si on imagine une bobine supraconductrice (comme celles utilisées dans les appareils de IRM), l’énergie électrique dépensée est utilisée pour créer le champ magnétique dans le volume. (En dehors de l’énergie pour maintenir la bobine à des températures extrêmement basses).

Dans une onde électromagnétique il y a aussi l’énergie de ses deux champs, électrique et magnétique, et c’est cette énergie ou plutôt cette puissance transportée qui vous réchauffe quand vous vous mettez au soleil.
Au revoir.

[Edvart]

Donc si je comprends bien ce que vous dites, l'énergie électromagnétique dans un volume est une énergie potentielle? Quel système reçoit cette énergie?

[LPFR]

Le vide ou le diélectrique entre les deux plaques.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Edvart]

Le vide est un système physique? Et l'énergie électro magnétique est une énergie potentielle?

[damastate]

Bonjour LPFR. Je voulais savoir pourquoi parlez-vous plutôt de puissance transporté par les ondes électromagnétiques ? Est-ce faux de dire que c'est l'énergie transporté par les ondes électromagnétiques qui nous réchauffent par exemple ?

[LPFR]

Bonjour LPFR. Je voulais savoir pourquoi parlez-vous plutôt de puissance transporté par les ondes électromagnétiques ? Est-ce faux de dire que c'est l'énergie transporté par les ondes électromagnétiques qui nous réchauffent par exemple ?

Re.
La puissance transportée pendant un temps donné, donne l’énergie transportée.
Les deux choses vont ensemble, mais il ne faut pas oublier le temps si on parle d’énergie.
A+

[damastate]

Merci beaucoup

[Nicophil]

Bonjour,

Le vide est un système physique? Et l'énergie électro magnétique est une énergie potentielle?

Question ô combien légitime, à partir du moment où on proclame ne pas avoir besoin d'éther, qui pourtant justifiait le fameux vecteur de Poynting (celui qui donne des joules à partir des volts et des teslas).
Apparemment, il faudrait aller voir du côté du "vide quantique"...

[stefjm]

Le vide est un système physique? Et l'énergie électro magnétique est une énergie potentielle?

Pour le vide, je ne sais pas, mais pour l'entrefer d'un moteur électrique, je le sais : De l'énergie le traverse et c'est pour cela que le rotor tourne par rapport au stator.

L'énergie électrique est potentielle et l'énergie magnétique cinétique.
L'onde électromagnétique transporte donc une énergie à la fois potentielle et cinétique.