Créer une onde électromagnétique

[syrl]

Bonjour à tous !

Avec un ami je me suis posé une question (un peu tordue, je vous l'accorde ^^) :
Peut on créer une onde électromagnétique en agitant un aimant ?


En effet, si j'ai bien compris, et d'après les équations de Maxwell, une onde électromagnétique se propage ainsi :

- Une variation du champ magnétique crée un champ électrique qui varie proportionnellement à la variation du champ magnétique (Maxwell-Faraday)
- Une variation du champ électrique crée un champ magnétique qui varie proportionnellement à la variation du champ électrique (Maxwell-Ampère)

--> Une onde électromagnétique se propage donc ainsi : un champ électrique variable crée un champ magnétique variable qui crée à son tour un champ électrique variable, etc...

Du coup, si on déplace un aimant, tous les points de l'espace se mettront à émettre des radiations électromagnétiques ? J'avoue ne pas trop comprendre... Parce que pour créer une onde électromagnétique, il y a besoin d'énergie, alors que si on bouge un aimant, il n'y a aucune résistance (ou quelconque perte d'énergie), à part celle de l'air...

Merci de m'éclairer

Syrl
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[calculair]

tu oublies l'énergie pur bouger ton aimant....

[syrl]

C'est à dire ?? Oui je donne de l'énergie pour bouger mon aimant, mais cette énergie n'est pas "perdue", à part par frottement à l'air...
Si je lance un aimant dans l'espace, il trace tout droit, sans ralentir. Enfin il me semble...

[albanxiii]

Si je lance un aimant dans l'espace, il trace tout droit, sans ralentir. Enfin il me semble...

Oui, et ?
Puisque vous parlez des équations de Maxwell c'est le moment de les utiliser pour vous convaincre qu'un aimant en mouvement rectiligne et uniforme n'engendre pas d'onde électromagnétique, uniquement un champ de convection.

Si vous l'accélérez par contre, c'est une autre histoire.

@+

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

...

Du coup, si on déplace un aimant, tous les points de l'espace se mettront à émettre des radiations électromagnétiques ? J'avoue ne pas trop comprendre... Parce que pour créer une onde électromagnétique, il y a besoin d'énergie, alors que si on bouge un aimant, il n'y a aucune résistance (ou quelconque perte d'énergie), à part celle de l'air...

..l

Bonjour.
Oui. Les équations de Maxwell le dissent : si vous faites varier le champ magnétique vous créez une onde électromagnétique. Mais l’amplitude de l’onde risque d’être trop faible pour pouvoir la détecter.
On peut, pas exemple, faire tourner un aimant avec un moteur. Le tout bien centrée et seule la friction avec l’air sera gênante.
Mais le problème est que le « terme manquant », celui qui dit qu’une variation du champ électrique crée du champ magnétique est très faible à moins que les variations soient assez rapides.
Donc, en tournant votre aimant à quelques milliers de tours pas minute, l’onde que vous créerez aura une très faible amplitude et sera très difficile à détecter.
Il faudrait tourner l’aimant à quelques dizaines de milliers de tours par seconde. Et ça, c’est très difficile à faire.
Au revoir.

[f6bes]

Peut on créer une onde électromagnétique en agitant un aimant ?


Merci de m'éclairer

Syrl

Bjr à toi,
T'enméte pa avec ton aimant!
La réponse tu l'as dans le dernier MOT de ton message !
" eclaire" donc une lampe !

Bonne journée

[bongo1981]

Du coup, si on déplace un aimant, tous les points de l'espace se mettront à émettre des radiations électromagnétiques ? J'avoue ne pas trop comprendre... Parce que pour créer une onde électromagnétique, il y a besoin d'énergie, alors que si on bouge un aimant, il n'y a aucune résistance (ou quelconque perte d'énergie), à part celle de l'air...

En fait il te faut une oscillation pour créer un champ magnétique variable. Imaginons que tu accroches ton aimant à un pendule. L'énergie initiale est donnée par l'amplitude initiale d'oscillation. Tu lâches ton pendule, ton aimant oscille, et il émet une onde électromagnétique.
Si on fait abstraction de tous les frottements, tu vas voir qu'à mesure que le temps passe, l'amplitude d'oscillation va diminuer. L'énergie mécanique du pendule se change en énergie électromagnétique.

[LPFR]

...
Si on fait abstraction de tous les frottements, tu vas voir qu'à mesure que le temps passe, l'amplitude d'oscillation va diminuer. L'énergie mécanique du pendule se change en énergie électromagnétique.

Re.
Les frottements que vous négligez sont infiniment plus importants que les pertes par rayonnement.
Il vous faudrait attendre des millénaires (au pif) pour constater que l’amplitude a diminuer (et que vous avec un peu vieilli).
A+

[Deedee81]

Salut,

EDIT bigzouille, croisement avec LPFR. Désolé.

Si on fait abstraction de tous les frottements, tu vas voir qu'à mesure que le temps passe, l'amplitude d'oscillation va diminuer. L'énergie mécanique du pendule se change en énergie électromagnétique.

Précisons tout de même que c'est une expérience de pensée. C'est impossible à tester (sous cette forme du moins). Même si on disposait d'une cloche à vide, les frottements du fils suffiraient à freiner l'aimant trop fort. Sans compter tous les effets parasites (courants de Foucault par exemple dans le support s'il est ferromagnétique, c'est le premier qui m'est venu à l'esprit mais doit y en avoir d'autres).

J'ai préféré préciser pour que syrl ne tente pas l'expérience (même s'il ne dispose pas de cloche à vide) et dise "ah oui, en effet, il s'arrête". Oui, mais ça ne sera pas pour la bonne raison.

[coussin]

Surtout qu'avec un pendule "à taille humaine", ça fait une onde EM à 1 Hz qui ne contient pas beaucoup d'énergie...

[syrl]

D'accord, merci à tous pour vos réponses !!

Finalement, un mouvement rectiligne uniforme, ne suffit pas, il faut forcément une rotation, ou une oscillation, mais est-ce que cela fonctionne également avec une simple accélération ? (je pense que non, puisqu'ainsi, il n'y a pas de variation périodique du champ magnétique...)

De plus, à partir de quel(s) point(s) de l'espace le(s) rayonnement(s) serai(en)t émis ? L'axe de rotation de l'aimant ? Tous les points de l'espace "subissant" le champ magnétique variable (donc tous les points de l'espace, puisque la portée d'un champ magnétique est théoriquement infinie, mais diminue rapidement avec la distance) ?

Merci !

Syrl

[stefjm]

Quand une machine électrique d'1 kW (ou 1MW) fonctionne à son régime nominal, il y a bien une onde dans l'entrefer qui fait passer cette puissance du stator vers le rotor (ou l'inverse).
Il faudrait calculer ce que cela donne en terme d'énergie.

Ex : 1 kW à 3000tr/min

[Deedee81]

Salut,

Ex : 1 kW à 3000tr/min

Secouer à la main un aimant 3000 fois par minutes, ça va être dur

Sinon, l'exemple des moteurs est intéressante. Quelqu'un a des liens pédagogiques ? Ca plairait peut-être à Syrl.

[stefjm]

Pour les moteurs, on parle toujours de la puissance électromagnétique transmise par l'entrefer sous forme de champ électromagnétique.
Un champ magnétique tournant constitue physiquement une onde progressive.

Un document intéressant et complet : http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/gaude/convelme.pdf

[LPFR]

Re.
Évidement, on ne trouve pas de calcul pour une onde crée à partir d’un aimant tournant.
Mais on peu approximer un aimant à une boucle de courant.
Dans cette page :
http://www.physicspages.com/2015/01/...gnetic-dipole/
ils calculent le vecteur de Poynting pour une boucle de moment magnétique mo.
Je ne suis pas sur de comment on calcule le moment magnétique d’un aimant à partir de ses dimensions et du champ B (mettons 1 T).
La seule remarque est qu’un aimant tournant est équivalent à deux boucles perpendiculaires en quadrature de phase.
C'est-à-dire qu’un aimant tournant émet le double de puissance qu’une boucle immobile.
S’il y a des courageux…
(Remarquez quand même la dépendance avec ω⁴).
A+

[stefjm]

Je n'avais jamais calculer le champ électrique dans un moteur et je dois me tromper car je trouve des valeurs un poil importante...
Quelqu'un a une idée des grandeurs typiques de E pour un champ magnétique de 1T dans un moteur qui tourne à 3000tr/min?
(La champ B est radial, le champ E est longitudinal, le vecteur k est orthoradial car l'onde tourne avec le moteur)