Effet de peau

[zehqo]

Bonjour ! Je viens vous faire part d'une interrogation qui me perturbe pas mal concernant l'effet de peau.

On a parlé de ce phénomène en cours et donc en gros si j'ai bien compris, ça rend compte du fait que dans un conducteur, plus la fréquence et grande et plus le conducteur est parfait, plus les courant circulants vont se répartir en surface de ce conducteur. Ainsi, pour un conducteur cylindrique par exemple, les courant vont avoir tendance à circuler loin de la périphérie du cylindre (dites moi si je me trompe).

Selon la formule donné par mon prof une onde électromagnétique qui se propage dans un conducteur semi infini (de section normale a (Ox)) selon (Ox) positif et polarisé selon (Oz) est de la forme E=Eo*exp(-x/δ)*exp(j(wt-kx)).ez ou δ est l'épaisseur de peau

Ce que je comprends pas c'est que la formule montre une décroissance de E (donc de j) selon la direction de propagation (Ox) mais n'explicite pas le fait que les courants vont circuler "loin" de la périphérie et pour moi, la formule ne traduit absolument pas le phénomène décrit, du coup c'est quoi que j'ai mal compris ?

Merci pour votre aide
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[phys4]

On a parlé de ce phénomène en cours et donc en gros si j'ai bien compris, ça rend compte du fait que dans un conducteur, plus la fréquence et grande et plus le conducteur est parfait, plus les courant circulants vont se répartir en surface de ce conducteur. Ainsi, pour un conducteur cylindrique par exemple, les courant vont avoir tendance à circuler loin de la périphérie du cylindre (dites moi si je me trompe).

Il y a une incompréhension à la base, une répartition des courant à la surface des conducteurs, veut dire qu'il n'y a pas de courant au centre, seulement sur les bords, donc à la périphérie.

Ce que je comprends pas c'est que la formule montre une décroissance de E (donc de j) selon la direction de propagation (Ox) mais n'explicite pas le fait que les courants vont circuler "loin" de la périphérie et pour moi, la formule ne traduit absolument pas le phénomène décrit, du coup c'est quoi que j'ai mal compris ?

Cette formule ne prend en compte qu'une seule dimension, ce qui est dommageable, mais ici la dimension x est la profondeur, comptée zéro à partir du bord du conducteur, et non à partir du centre.
Le premier terme indique bien une décroissance exponentielle du bord vers l'intérieur.

[f6bes]

[QUOTE=zehqo;5877166]
On a parlé de ce phénomène en cours et donc en gros si j'ai bien compris, ça rend compte du fait que dans un conducteur, plus la fréquence et grande et plus le conducteur est parfait, .............................. ........................ (dites moi si je me trompe).
[QUOTE]
Bjr à toi,
Reste à connaitre ta définition de...PARFAIT !!
SI le conducteur était PARFAIT , il CONDUIRAIT sur toute son "épaisseur" de section.
Tel n'est pas le cas.
Donc il est...IMPARFAIT.
Bonne journée

[zehqo]

Bonjour et merci pour votre réponse.

En effet, j'étais un peu pressé et je me suis trompé en expliquant ce que j'avais compris du cours, du coup j'ai fait un contresens, les courants auront donc tendance à circuler uniquement en périphérie pour un conducteur parfait, ça je l'avais compris.

Cependant, je ne comprends toujours pas ce que l'épaisseur de peau a à voir avec une décroissance de j selon la direction de propagation de l'onde, je ne vois pas du tout le lien entre le phénomène d'effet de peau, qui veut que les courants se répartissent plus sur la périphérie, et ce terme apparent en exponentielle décroissante selon la direction de propagation.

en fait pour expliciter mon interrogation, si on prend un exemple d'un conducteur cylindrique de rayon R significativement plus grand que l'épaisseur de peau, on peut dire (je pense) que les courant circuleront sur une surface utile qui vaut S = π*(R^2-(R-δ)^2). Mais quel est le lien entre l'épaisseur de peau et la décroissance de l'onde selon sa direction de propagation ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
Vous avez des très bonnes explications dans Wikipedia en anglais.
Il a aussi presque les mêmes dans la page francophone, ternies par l’attribution de sa découverte à Tesla. La page anglophone ne fait pas cette imbécillité.
Au revoir.

[phys4]

Cependant, je ne comprends toujours pas ce que l'épaisseur de peau a à voir avec une décroissance de j selon la direction de propagation de l'onde, je ne vois pas du tout le lien entre le phénomène d'effet de peau, qui veut que les courants se répartissent plus sur la périphérie, et ce terme apparent en exponentielle décroissante selon la direction de propagation.

Votre remarque ne tient pas compte de la mienne : une seule dimension était prise en compte, l'épaisseur du conducteur, ce n'est pas la direction principale de propagation.
La propagation de l'onde se fait en surface du conducteur suivant une dimension parallèle à cette surface et qui n'est pas figuré dans votre équation.
Il faut repartir d'une formulation plus complète.

[zehqo]

Votre remarque ne tient pas compte de la mienne : une seule dimension était prise en compte, l'épaisseur du conducteur, ce n'est pas la direction principale de propagation.
La propagation de l'onde se fait en surface du conducteur suivant une dimension parallèle à cette surface et qui n'est pas figuré dans votre équation.
Il faut repartir d'une formulation plus complète.

Merci de m'éclairer, cependant j'avais pris en compte votre remarque mais je ne comprends pas pourquoi il y a tout de meme cette atténuation selon la direction de l'axe du conducteur. De plus, quelle serait alors la forme véritable de l'onde ?

[LPFR]

Merci de m'éclairer, cependant j'avais pris en compte votre remarque mais je ne comprends pas pourquoi il y a tout de meme cette atténuation selon la direction de l'axe du conducteur. De plus, quelle serait alors la forme véritable de l'onde ?

Re.
La formule que vous avez donne en #1 est celle de la réflexion d’une onde qui arrive perpendiculairement à un conducteur qui occupe un demi espace.
Elle se réfléchit presque totalement, mais elle pénètre un peu.
Ce n’est pas le cas traité dans Wikipedia, d’un courant alternatif qui parcours un conducteur, qui est en fait le vrai effet de peau.
A+

[zehqo]

Salut ! AH merci pour le coup ça explique beaucoup de chose .. reste pas mal d'interrogations mais bon .. Lorsque l'on a justement traité de l'éxo de la réflexion d'une onde qui arrive perpendiculaire a un conducteur, la dernière question était de justifier la séparation de la section du conducteur par plusieurs plus petits conducteurs isolé entre eux .. ce qui fait plutôt référence a l'effet de peau traité par wikipedia .. cela n'avait donc rien à faire dans un tel exo non ?

[LPFR]

Re.
Peut-être. Mais je me garderai bien de me prononcer sur un exercice dont je n’ai pas l’énoncé sous les yeux.
A+