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champ electrique



  1. #1
    gatsu

    champ electrique


    ------

    Une petite question toute bete que je me suis posée (ne riez pas svp):

    le champ electrique crée par une charge n'existe-t-il que lorsqu'il agit sur une autre charge?(via la force electrique bien entendue).

    En fait j'ai une idée sur la question mais j'aimerai avoir d'abord votre avis avant de vous en faire part.

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  4. #2
    Coincoin

    Re : champ electrique

    Salut,
    Si tu ne mets rien pour tester, tu ne peux pas savoir si le champ existe... A priori, étant donné que tu observes bien un champ quel que soit le moment et l'endroit où tu mets ta charge-test, alors que ce champ ne se propage qu'à la vitesse de la lumière, on peut se dire que le champ existe en permanence, mais rigoureusement on est obligé de tester avec une charge pour voir si le champ est bien là.

    L'herbe est-elle verte quand personne ne la regarde ?
    Encore une victoire de Canard !

  5. #3
    Heimdall

    Re : champ electrique

    plus généralement c'est une question philosophique, une chose existe-t-elle indépendament de l'observateur ?

  6. #4
    gatsu

    Re : champ electrique

    il est vrai que la question devient vite philosophique et revient au genre de questions comme l'a fait remarquer coincoin du type "l'arbre qui tombe ne fait il du bruit que lorsqu'il y a quelqu'un pour l'entendre?" ou bien einstein qui avait demandé à un de ses amis lorsqu'il est parti en "retraite" : "ne crois tu en l'existence de la lune que lorsque tu la regardes".....
    En fait je comptait naivement repondre à ma question en m'aidant de la formule u= (epsilon zero)E²/2 ou u est une densité d'energie volumique, cela voulait donc dire qu'en tout point et a chaque instant t là ou il y a un champ electrique on a de l'energie...et là conclusion (peut etre un peu trop hative): donc le champ electrique crée par un charge peut exister sans une autre charge en présence.
    Mais le probleme de cette reponse c'est qu'elle deplace le sujet en permettant le meme doute philosophique sur la nature et l'existence de l'energie...

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  8. #5
    Konrad

    Re : champ electrique

    Bonjour,

    Mon point de vue sur ces question "philosophiques" est qu'elles n'ont pas lieu d'être, puisqu'on ne pourra jamais y répondre... m'enfin ce n'est que mon point de vue.

    D'un point de vue plus objectif, je dirais que ces questions n'ont pas leur place en sciences ; si on devait se les poser à chaque fois qu'on a un problème à résoudre on ne s'en sortirait jamais... On est donc, pour pouvoir faire des sciences, "obligés" de considérer que tout objet existe bien matériellement, qu'il a une certaine influence sur les autres, qu'on le regarde ou pas, qu'on fasse des mesures dessus ou pas.


    Dans le cas de ce problème, la physique dit que le champ électrique généré par une charge existe en tout point de l'espace, et non seulement aux points où il y a d'autres charges. Le boson porteur de l'interaction électromagnétique est le photon, donc la "force" associée au champ électrique se meut bien à la vitesse de la lumière
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

  9. #6
    Coincoin

    Re : champ electrique

    Je suis d'accord avec Konrad : ce problème est plus métaphysique que physique. Karl Popper définissait la science comme ce qui peut être réfutable, ce qui peut se soumettre à l'expérience. Or, on voit bien que ce n'est pas le cas de ce problème...
    Encore une victoire de Canard !

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  11. #7
    deep_turtle

    Re : champ electrique

    Pas tout à fait d'accord avec vous Coincoin et Konrad si votre remarque se rapporte à la question initiale, "le champ existe-t-il sans charge pour le sentir ?". En effet, on pourrait imaginer que ce champ ait une influence sur autre chose qu'une charge-test. Et en effet, en toute rigueur la présence d'un champ électrique donne lieu à une densité d'énergie qui peut courber l'espace-temps. Un champ électrique peut aussi affecter la propagation d'une onde lumineuse...

    Il faut donc être assez prudent avant de dire qu'une question relève de la métaphysique plutôt que de la physique, et à mon avis c'est toujours une bonne idée de se poser la question de la réalité des objets qu'on introduit en physique !

  12. #8
    mach3
    Modérateur

    Re : champ electrique

    salut, moi je trouve que cette question n'a pas d'utilité, du point de vue que dans la realité, on a toujours une charge pour ressentir le champ electrique d'une autre... la matiere est partout, meme dans le "vide"

  13. #9
    deep_turtle

    Re : champ electrique

    Je ne comprends pas ce que tu veux dire, mach3. Il n'y a pas des charges partout dans l'espace ! Donc la question de la "réalité" du champ, disons plutôt son existence physique, aux endroits où il n'y a pas de charge, me semble plutôt pertinente...

  14. #10
    mach3
    Modérateur

    Re : champ electrique

    oki, je vois deja plus l'interet, ceci dit, d'un point de vue pratique cela ne me semble pas utile de savoir si le champ existe en l'absence d'une particule pour le ressentir ou non.

    en y reflechissant, chaque particule chargée est en entourée d'une nuée de photons virtuels, support du champ, la question serait donc, ces photons virtuels existent-il si aucune particule ne les receptionne?

  15. #11
    gatsu

    Re : champ electrique

    au debut j'ai posé cette question car la definition premiere du champ electrique via la formule F=qE (d'un champ E sur une charge q) n'implique pas que ce champ E puisse exister sans cette charge q(c juste de la logique).Par contre la formule plus "avancée" dans la theorie du champ electrique u=(epsilon zero)E²/2 veut dire que si il y a champ electrique il y a energie (densité d'energie). Cette formule veut quand meme dire que meme si il n'y a pas de charge sur laquelle agir, le champ electrique veut quand meme dire quelque chose "tout seul" et je trouve que ce n'est pas specialement intuitif.....

  16. #12
    deep_turtle

    Re : champ electrique

    Alors certes, au début (historiquement, je veux dire) la notion de champ électrique a été introduite comme "quelque chose qui engendre une force sur une charge électrique". C'était l'intermédiaire qu'on introduisait pour expliquer qu'une charge agisse sur une autre sans faire appel à une force à distance (la charge source crée un champ qui remplit l'espace, ce champ à son tour est responsable de la force sur les autres charges).

    Mais les choses se sont un peu compliquées ensuite. On s'est aperçu que ce champ électrique pouvait être créé par autre chose que des charges électriques (un champ magnétique variable fait l'affaire) et qu'il avait d'autres effets que de faire naitre des forces sur des charges (si on le fait varier, il crée un champ magnétique, par exemple).

    Du coup, cet intermédiaire abstrait devient beaucoup plus concret. Les champs ont une existence bien réelle, ce sont eux qui transportent l'information diffusée sur les ondes TV, radio, téléphones cellulaires, les ondes lumineuses, etc...

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  18. #13
    gatsu

    Re : champ electrique

    c'est en effet l'approche historique qui m'interressait merci.

  19. #14
    Konrad

    Re : champ electrique

    Oui, deep_turtle a tout à fait raison, et il me semblait bien que la question n'était pas à la base aussi profonde.

    Mais cela ne noue empêche pas de continuer le débat : on peut pousser la question avec le cheminement suivant : comment les charges interagissent entre elles ? Via des photons, je pense que tout le monde est d'accord. Mais, s'il y a juste une particule chargée, que deviennent ces photon ? Sont-ils émis quand même par la particule chargée ? Et si oui, d'où vient toute cette énergie ?!?

    D'après ce que j'ai lu, toutes les particules chargées émettent effectivement des photons dits virtuels comme l'a dit Mach3. Pour les produire, la particule utilise l'inégalité d'Heisenberg : une particule a le droit d'exister si l'énergie utilisée pour la produire, multipliée par son temps de vie, donne une constante. Ainsi notre particule chargée peut émettre des photons très énergétiques, mais ils n'auront pas une grande portée car ils auront une courte durée de vie ; en revanche ils peuvent aller beaucoup plus loin s'ils sont d'énergie moindre. C'est ce que l'on appelle des particules virtuelles.

    C'est sur ce genre de principes qu'on construit les diagrammes de Feynman. On peut ensuite considérer que le photon se dissocie en un életron et un antiélectron, qui vont eux-même émettre des photons virtuels, etc. à l'infini, mais en restant conforme aux principes de Heisenberg Enfin ça devient un peu compliqué pour moi après ça lol
    "Un clavier AZERTY en vaut deux."

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