Je ne comprends pas la force de Lorenz
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Je ne comprends pas la force de Lorenz



  1. #1
    uik

    Je ne comprends pas la force de Lorenz


    ------

    Bonjour,

    je ne comprends pas du tout d'où elle sort... Pour moi il y a les champs éléctriques des charges, puis les champs magnétiques d'assemblages 2 charges opposés. Je vois pas à partir de ces données comment on peut déduire qu'une charge ayant une vitesse dans un champ magnétique qui d'ailleurs pourrait également être un autre champ éléctrique ? Subira la force de Lorenz...

    -----

  2. #2
    gts2

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Bonjour,

    Citation Envoyé par uik Voir le message
    puis les champs magnétiques d'assemblages 2 charges opposés.
    Qu'entendez-vous par là ?

    Citation Envoyé par uik Voir le message
    Je ne vois pas à partir de ces données comment on peut déduire ... la force de Lorenz ...
    Tout simplement, on n'en déduit pas.
    Le cheminement historique est complexe, disons (juste à titre d'image) qu'on s'aperçoit qu'un fil parcouru par un courant, interprété comme des charges mobiles, placé à côté d'un aimant, interprété comme créant un champ magnétique, subit une force. (je répète à titre d'image ...)

    Citation Envoyé par uik Voir le message
    dans un champ magnétique qui d'ailleurs pourrait également être un autre champ électrique
    De nouveau qu'entendez-vous par là ?

  3. #3
    stefjm

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Le produit (qui va bien) d'une charge par une vitesse et par un champ magnétique donne une force.
    q.v vect B est de dimension physique MLT^-2
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  4. #4
    gts2

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Je rectifie : on peut déduire !
    Cela a été fait par Maxwell qui part de la force de Coulomb F=qE pour une charge au repos dans (E,B), puis détermine E' et B' dans un référentiel où la charge a la vitesse v et enfin en écrivant F=F' (article 598 de J.C. Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism 1873) (tout cela dans l'approximation newtonienne)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    uik

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Oui j'ai pu lire sur la page wikipédia des équations de Maxwell qu'un champ magnétique est considéré comme étant simplement 2 charges opposées liées entre elles. Donc un champ magnétique n'est rien d'autre qu'une charge électrique, lié à une autre charge éléctrique opposée, donc pour moi la force de lorentz devrait aussi s'appliquer dans un champ électrique.

    Ce que je ne comprends pas c'est pourquoi la force de lorentz fait dévier une charge en mouvement à droite ou à gauche, je ne vois pas comment on peut déduire ça en ayant pour seule information que 2 charge opposée s'attirent et 2 charge de même signes se repoussent...

  7. #6
    coussin

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Citation Envoyé par uik Voir le message
    Oui j'ai pu lire sur la page wikipédia des équations de Maxwell qu'un champ magnétique est considéré comme étant simplement 2 charges opposées liées entre elles. Donc un champ magnétique n'est rien d'autre qu'une charge électrique, lié à une autre charge éléctrique opposée, donc pour moi la force de lorentz devrait aussi s'appliquer dans un champ électrique.
    Ce n'est pas correct et je doute que wikipedia dise ça...
    Un champ électrique est déjà produit par une unique charge immobile, pas besoin d'en avoir 2. Un champ magnétique apparaît si cette charge électrique bouge.

  8. #7
    gts2

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Citation Envoyé par uik Voir le message
    Je ne vois pas comment on peut déduire ça en ayant pour seule information que 2 charges opposées s'attirent et 2 charges de même signe se repoussent...
    On ne peut pas : ce que vous décrivez est ce que l'on appelle l'électrostatique (loi de Coulomb 1785), la force de Lorentz c'est fin XIXème, si cela était possible, on n'aurait pas attendu 100 ans pour le faire.

  9. #8
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Salut,

    Citation Envoyé par uik Voir le message
    un champ magnétique est considéré comme étant simplement 2 charges opposées liées entre elles
    Non, ça c'est un dipole électrique : https://fr.wikipedia.org/wiki/Dip%C3...C3%A9lectrique

    Un champ magnétique est produit par une charge électrique en mouvement. Ou alors un dipole magnétique (un aimant !), qui là ne peut pas être séparé en charges magnétiques... qui n'existent pas (si tu coupes un aimant en deux tu as juste deux aimants) https://fr.wikipedia.org/wiki/Dipôle_magnétique
    (le dipole peut être créé par un courant mais au niveau microscopique c'est plus compliqué et peut faire intervenir la mécanique quantique : spin, interaction d'échange...)

    Revenons à ta question. Je ne vais pas faire un raisonnement historique, mais plutôt a postériori et plus facile à comprendre.

    Pour y répondre il faut faire intervenir le principe de relativité : les lois physiques ne changent pas selon le point de vue de celui qui observe.
    Comme je viens de le dire une charge électrique en mouvement produit un champ magnétique (ça c'est un constat, il en faut bien un pour démarrer )
    Mais dans un référentiel où la charge électrique est au repos il n'y a qu'un champ électrique.
    Entendons-nous bien, c'est la même situation physique mais vue de deux points de vue différent.

    Donc en changeant de référentiel (de point de vue, selon le mouvement) on a le changement champ magnétique <-> champ électrique

    Considérons une charge électrique en mouvement dans un champ magnétique. Dans le référentiel de la charge, au repos, elle est soumise à un champ électrique (à cause de ce qu'on vient de voir).
    Et la force électrique va agir sur la charge et la déplacer (dans le référentiel de départ, elle est déviée).

    Une analyse plus rigoureuse permet de déterminer les relations, directions, orientations des champs (notamment cette force de déviation, perpendiculaire au mouvement et au champ magnétique).
    Et une analyse quantitative donne les relations bien connues.
    Dernière modification par Deedee81 ; 18/12/2022 à 12h16.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  10. #9
    uik

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Merci de l'explication, avec également l'aide de cette vidéo j'ai également pu comprendre que le champ magnétique d'un fil sous tension était identique à un champ magnétique produit par une bobine. Par contre, je n'ai toujours pas compris pourquoi un fil électrique sous tension va faire tourner les électrons autour de lui... Si ce n'est la force de Lorentz qui est de nature totalement différente de celle de la force de coulomb de ce que j'ai compris et ne peut même pas se déduire avec la relativité ?
    Dernière modification par uik ; 20/12/2022 à 20h09.

  11. #10
    uik

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Ok je viens de comprendre je confondais force de lorentz et champ magnétique... Par contre c'est ici que se situe ma question, comment un champ électrique se change subitement en champ magnétique avec la relativité ? Dans le champ électrique les vecteurs de force sont tout autour vers l'extérieur et dans le champ magnétique, les vecteur de forces entourent la particule perpendiculairement à son mouvement...
    Dernière modification par uik ; 20/12/2022 à 21h01.

  12. #11
    mach3
    Modérateur

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    En relativité restreinte, il y a un seul objet, le tenseur de Faraday qui unifie les champs électriques et magnétiques.

    Cela provient du fait qu'en changeant de référentiel une charge électrique peut devenir un courant et vice versa alors que la source du champ électrique est la charge électrique et la source du champ magnétique est le courant électrique.

    Si une charge est immobile dans un référentiel R, il y a un champ électrique, mais vu d'un référentiel R' en translation par rapport à R, la charge est mobile, donc il y a un courant en plus de la charge électrique, donc dans R' il y a un champ électrique ET un champ magnétique.
    Si un fil immobile dans un référentiel R est parcouru par un courant, il y a un champ magnétique (mais pas de champ électrique car le fil est neutre), mais vu d'un référentiel R' en translation le long du fil par rapport à R, la contraction des longueurs fait apparaitre une charge électrique dans le fil en plus du courant (c'est assez subtil à décrire, je ne vais pas développer pour l'instant pour ne pas alourdir), donc dans R' il y a un champ magnétique et un champ électrique.

    On va mettre la charge électrique et le courant, ou plus exactement, la densité de charges et la densité de courant, dans un même objet, le 4-vecteur courant. Ce 4-vecteur courant sera la source du champ électromagnétique formalisé par le tenseur de Faraday.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  13. #12
    stefjm

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    Bonjour,
    Je crois que j'ai à peu près compris pour les translations, lors de changement de référentiel galiléen à vitesse constante.

    Je me suis toujours demandé ce qu'il advenait de ce tenseur électromagnétique lors de rotation ou d'accélération?

    - Rotation d'un fil bobiné, genre solénoïde.
    - Double rotation d'un fil bobiné sur un tore.
    - Rotation mécanique d'un rotor de machine électromagnétique.

    Je n'ai jamais eu le courage de m'y atteler proprement et je suis preneur de sources qui traitent du sujet.

    Cordialement
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  14. #13
    stefjm

    Re : Je ne comprends pas la force de Lorenz

    J'avais regardé un peu dans ce fil : https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post6934665
    Force de Laplace déduite de la force de Lorentz, et rotation.
    Difficile...
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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