Champ magnétique

invite037d4dc5 · 13/02/2007, 13h35

Bonjour à tous.

1) Le champs magnétique est un phénomène bien connu, prévisible, calculable dont ont connaît les origines.
Mais voilà, en terme concret est ce que l'on trouve une explication matérielle ? Physiquement parlant qu'est ce qu'un champ magnétique ? Je pense qu'il doit avoir une définition plus matérielle, puisqu'avec lui on peut aisément allumer des filaments de lampes ...
Pourquoi lorsqu'on déplace un courant dans un fil on engendre un tel phénomène ?

2) Je pensais illustrer cela un peu par analogie avec un phénomène de trompe aspirante ou d'écoulement rapide vertical d'eau avec aspiration d'air autours de cette colonne.Ici le courrant électrique serait le débit d’eau s’écoulant et l’aspiration crée par la colonne d’eau serait le champs magnétique …

Que pensez vous de cette représentation ?

Dans l’attente de réponses je vous remercie.

invite455504f8 · 13/02/2007, 13h44

Envoyé par lastate

Physiquement parlant qu'est ce qu'un champ magnétique ? .

qu'est-ce que ça veut dire "physiquement parlant"?

invitec913303f · 13/02/2007, 17h36

Alors je ne suis pas encore un expert en électromagnetisme mais de façon simple, un champ magnetique est une zone ou une particule chargée ressent une force due à des charges en mouvements. Mais la question de savoir ce qu'est physiquement parlant un champ magnetique se pose tout aussi pour un champ électrique.

Mais l'électromagnetisme à ceci de special qu'elle peut se présenter sous deux formes, celle d'un champ électrique (force ressenti par des charges imobiles l'une par rapport à l'autre) et d'un champ magnetique (force qui apparait entre des charges en mouvements).

Voila je sais que cela n'a pas répondu à ta question mais j'aispaire avoir aporté un peut de précisions.

Bien cordialement
Floris

invitea3eb043e · 13/02/2007, 21h23

Un champ magnétique est forcément lié à des charges en mouvement : il est créé par des charges en mouvement (courant électrique notamment) et influence d'autres charges en mouvement (loi de Laplace).
On peut dire qu'un tel champ résulte d'un effet relativiste et qu'il est du 1er ordre en v/c, contrairement à la plupart des autres corrections relativistes.

A voir en vidéo sur Futura · Aujourd'hui

invite5e5dd00d · 13/02/2007, 22h14

On peut aussi dire que globalement, le champ magnétique ce sont des photons se propageant dans un milieu et qui modifie donc ses propriétés.
Les charges en acceleration libérant des photons, c'est pourquoi on voit apparaitre un champ électromagnétique.

invite03481543 · 14/02/2007, 00h40

Envoyé par Sigmar

On peut aussi dire que globalement, le champ magnétique ce sont des photons se propageant dans un milieu et qui modifie donc ses propriétés.
Les charges en acceleration libérant des photons, c'est pourquoi on voit apparaitre un champ électromagnétique.

Salut,

les photons sont un cas particulier, il vaut mieux comme il a été dit avant, évoquer le terme de charge électrique en mouvement pour être plus généraliste sur la notion de champ magnétique.
Le champ magnétique est généré par un déplacement de charges électriques donc par un courant électrique.

invite5e5dd00d · 14/02/2007, 00h54

Envoyé par HULK28

Salut,

les photons sont un cas particulier, il vaut mieux comme il a été dit avant, évoquer le terme de charge électrique en mouvement pour être plus généraliste sur la notion de champ magnétique.

J'ai besoin d'une précision là... Tous les champs électromagnétique sont bien portés par des photons (corpuscules en plus d'être des ondes, dualité oblige), non ?
Parce que si c'est le cas, je vois mal comment le définir mieux que ça.

invite03481543 · 14/02/2007, 01h01

Envoyé par Sigmar

J'ai besoin d'une précision là... Tous les champs électromagnétique sont bien des photons (corpuscules en plus d'être des ondes, dualité oblige), non ?
Parce que si c'est le cas, je vois mal comment le définir mieux que ça.

Le photon me semble-t-il (en tout cas pour nous électronicien) est davantage associé à la lumière ou aux longueurs d'ondes avoisinantes, je pense que dans une approche quantique de la question ton point de vue est surement acceptable.

Cordialement.

invite5e5dd00d · 14/02/2007, 01h08

Ok parce que là tu m'as fait une frayeur

Le photon, pour nous théoricien (ou qui voudrait l'être du moins

) peut se trouver n'importe où sur le spectre électromagnétique.
La lumière n'est que la partie visible de ce spectre (nous ne voyons que les photons d'une certaine énergie/fréquence) avec l'oeil.

invite2c6da301 · 14/02/2007, 07h17

Lorsque l'on quantifie les modes de vibrations du champ EM transverse, on trouve une particule associée de type boson qu'on appelle Photon.

(en partant du potentiel vecteur et du lagrangien puis en identifiant les variables conjuguées)

invitea3eb043e · 14/02/2007, 08h43

Envoyé par Jeanpaul

Un champ magnétique est forcément lié à des charges en mouvement : il est créé par des charges en mouvement (courant électrique notamment) et influence d'autres charges en mouvement (loi de Laplace).
On peut dire qu'un tel champ résulte d'un effet relativiste et qu'il est du 1er ordre en v/c, contrairement à la plupart des autres corrections relativistes.

Je complète un peu.
Essaie d'écrire la force électrostatique qui lie 2 particules à la distance R. Ensuite écris la force magnétique qui les lie quand l'une a une vitesse v1 et l'autre une vitesse v2.
Fais le rapport et tu trouveras quelque chose comme v1/c * v2/c.

invitec913303f · 14/02/2007, 14h05

Envoyé par Jeanpaul

Je complète un peu.
Essaie d'écrire la force électrostatique qui lie 2 particules à la distance R. Ensuite écris la force magnétique qui les lie quand l'une a une vitesse v1 et l'autre une vitesse v2.
Fais le rapport et tu trouveras quelque chose comme v1/c * v2/c.

Pourquoi deux vitesse différentes? Une seule vitesse relative entre elle suffis non? je comprend pas?

invite5e5dd00d · 14/02/2007, 14h48

Deux vitesses différentes = une vitesse relative différente

En tout cas en mécanique classique.

**hubhub** · 14/02/2007, 15h09

Envoyé par Sigmar

On peut aussi dire que globalement, le champ magnétique ce sont des photons se propageant dans un milieu et qui modifie donc ses propriétés.
Les charges en acceleration libérant des photons, c'est pourquoi on voit apparaitre un champ électromagnétique.

les charges en mouvement constant liberent elles des photons ?

invitea3eb043e · 14/02/2007, 17h54

Envoyé par Sigmar

Deux vitesses différentes = une vitesse relative différente

En tout cas en mécanique classique.

C'est que justement on ne peut pas travailler en mécanique classique, mais je ne suis pas expert en électrodynamique.

invite5e5dd00d · 14/02/2007, 18h19

Envoyé par hubhub

les charges en mouvement constant liberent elles des photons ?

Non.

Envoyé par Jeanpaul

C'est que justement on ne peut pas travailler en mécanique classique, mais je ne suis pas expert en électrodynamique.

On parle des charges, qui ne bougent pas à c. Donc on peut parler de vitesse relative entre elles, en tout cas avec une vision classique, si elle ont une vitesse inférieur à 0,10c.

**hubhub** · 12/03/2007, 14h56

l'origine du champ magnétique...par un courant électrique.
D'après Sigmar, les charges en accélération créent des photons. Un courant constant est une vision macroscopique du mouvement des électrons. Chaque électron possède une vitesse très variable en fonction de ce qu'il rencontre; il est donc accéléré par la différence de potentielle mais aussi freiné par la matière. Est ce là l'origine des photons ?

**hubhub** · 12/03/2007, 22h07

en y réfléchissant, est ce qu'un courant de charges se propageant linéairement entre deux électrodes dans le vide crée un champ magnétique ?

invite88ef51f0 · 13/03/2007, 13h43

Oui, toute charge électrique en mouvement crée un champ magnétique, même dans le vide.

**hubhub** · 13/03/2007, 14h00

alors pourquoi une charge en mouvement constant ne crée-t-elle pas de champ magnétique ? (d'après Sigmar)

invitedbd9bdc3 · 13/03/2007, 14h40

Les charges ayant une vitesse constante produisent bien un champs magnetique mais ne rayonnent pas.

invite6b97e557 · 13/03/2007, 14h41

D'après moi(et mon prof d'électodynamique) Sigmar a tort. Toute charge en movement crée un champ magnétique autour d'elle
Un particule en mouvement accéléré rayonne en plus de l'énergie. C'est tout..
Pour la petite histoire Floris, le magnétisme(CE) et l'électricité ont longtemps été deux domaines d'études séparés avec leur propre système d'unités(un calvère pour convertir d'ailleurs

)
Puis on s'est rendu compte que les ondes associés à ces deux phénomènes constituaient en fait la même onde.

Et ta définition du champ magnétique, physiquement, est correcte à mes yeux. Un CM n'est rien d'autre qu'une région de l'espace ou une particule chargée va ressentir son influence par l'intermédiaire d'une force.
A noter qu'un CM non stationnaire(= qui dépend du tps) va créer un courant électrique dans une boucle conductrice egal à l'opposé de la variation du flux de ce champ(induction de Neumann). Et que une boucle de courant en rotation dans un CM stationnaire génère aussi du courant(induction de Lorentz)!

Pour ce qui est du champ en lui-même, le champ magnétique est une grandeur vectorielle. Il possède une intensité(comme la température, qui est un champ scalaire) mais aussi un sens. Un champ vectoriel est une grandeur mathématique qui à chaque point de l'espace dans lequel il est défini associe un vecteur. Les espériences ont montré que le CM était orienté(boussole pour le CM terrestre)

invite5e5dd00d · 13/03/2007, 15h07

Thwarn> il faut rayonnement pour création de champ magnétique. Les photons sont les bosons de l'intéraction électromagnétique, donc sans photon, pas de champ magnétique.

Envoyé par ScienceMan

D'après moi(et mon prof d'électodynamique) Sigmar a tort. Toute charge en movement crée un champ magnétique autour d'elle
Un particule en mouvement accéléré rayonne en plus de l'énergie. C'est tout..

Je ne suis pas d'accord avec ScienceMan. Déja l'avant dernière phrase ("rayonne en plus de l'énergie") ne veut rien dire. Le champ magnétique ne comporte pas d'énergie pour toi ?^^
Si on fait un bilan d'énergie sur la charge, ça ne tient plus d'ailleurs.
Je prends un exemple de charge : un électron.
Admettons qu'en mouvement constant il libère des photons. Alors il perd de l'énergie sous forme de rayonnement. Le rayonnement synchrotron, c'est la transformation d'une partie de l'énergie cinétique en rayonnement. Donc son énergie cinétique va diminuer, donc sa vitesse (donc n'a plus de mouvement constant). Donc seule une particule dont l'accélaration varie rayonne. Après si tu gardes une particule à vitesse constante en lui apportant de l'énergie cinétique, effectivement tu peux obtenir une compensation des pertes par rayonnements et te retrouver avec une vitesse constante. Mais bon.
Après je peux me tromper, car j'ai une vision très classique de l'électromagnétisme - les électrons sont des boules et pas des ondes, et je ne suis pas certain du tout que le rayonnement synchrotron s'inscrive aussi dans les théories classiques.

En tout cas celui qui pourra m'expliquer si j'ai tort, je le remercie beaucoup d'avance.

Sigmar

invite5e5dd00d · 13/03/2007, 15h21

J'avoue, même en me relisant, que j'ai dû faire une petite confusion que vous me pardonnerez, j'espère.
Effectivement toute charge en mouvement va créer un champ magnétique (parce qu'elle libérera des photons), MAIS si on ne lui apporte pas d'énergie extérieure alors elle ralentira (sa vitesse variera, acceleration non nulle).
Ce qui est une conséquence, je l'ai prise pour une cause.
Désolé pour cette erreur, mais maintenant je pense que c'est clair.

PS: cela dit, pour les autres critiques sur vos raisonnements, je maintiens mon point de vue.

invite88ef51f0 · 13/03/2007, 15h24

Une charge en mouvement crée un champ magnétique.

Une charge en mouvement accéléré perd de l'énergie par rayonnement électromagnétique.

invite5e5dd00d · 13/03/2007, 15h31

Une charge en mouvement n'émet donc pas nécessairement de photons ?
Peut-on créer un champ magnétique sans créer des photons ?

invitec913303f · 13/03/2007, 17h26

Envoyé par Sigmar

On parle des charges, qui ne bougent pas à c. Donc on peut parler de vitesse relative entre elles, en tout cas avec une vision classique, si elle ont une vitesse inférieur à 0,10c.

Est tu sur de ce que tu dit? A te lire on pourrais penser qu'une particule massive qui irait à c (impossible) impliquerai que sa vitesse est invariente pour n'importe quel référentiel!!

Coridialement
flo

invite5e5dd00d · 13/03/2007, 23h04

Bah bien sûr c'est une approximation, même à 0,1 c... A cette vitesse le rapport v²/c² est égal à 0,01... autant dire "négligeable". On peut donc considérer sa vitesse invariante quelque soit le référentiel... même si elle ne l'est pas vraiment.

**curieuxdenature** · 14/03/2007, 12h02

Envoyé par Sigmar

Une charge en mouvement n'émet donc pas nécessairement de photons ?

Bonjour Sigmar

je prends le train en marche pour dire qu'il y a des amalgames qui ne sont pas necessaires pour comprendre le fonctionnement du champ.
En relisant ce qu'écrit Coincoin :
[1]une charge au repos créé un champ electrique.
[2]une charge en mouvement [uniforme] créé un champ magnétique.
[3]une charge en mouvement [accéléré] perd de l'energie en emettant un photon.

on peut dire en bonne approximation que le cas [2] n'est pas générateur de photons.
Alors qu'en [3] c'est le cas.

Maintenant, il faut nuancer ça en précisant qu'en [2] l'échange de photons est virtuel, il y a donc création, mais pas emission. Si on précise 'emettre', cela doit sous-entendre perte(-) et non échange(0).

Si je voulais me permettre une analogie avec le monde macroscopique, je dirais que le champ [magnétique] est comme un ressort tendu entre les 2 objets étudiés, ce qui est en jeu est une force, et une force ne génére pas d'énergie tant que l'un des 2 objets reste fixe par rapport à l'autre.
Dans le cas de 2 fils traversés par un courant on a ce processus. Si on empêche les fils de se déplacer, on 'sent' une tension entre eux, c'est le champ en action(cas [2]). Si on les lache, cela se transforme en énergie(cas[3]). Exactement comme un objet maintenu[2] et laché[3] dans le champ de gravitation terrestre.
Pour rester dans une vision globale, bien sûr.
a+

invite5e5dd00d · 14/03/2007, 14h47

Parfaite l'explication !
Merci !

Champ magnétique