Courant alternatif une onde?

[invite29263a8c]

Bonjour
je ne sais pas si cette question est "bête" pour la simple raison que je n'en connait pas la reponse.
Donc, je voulait savoir si le courant alternatif etait une onde electromagnetique et si ca n'en est pas une qu'est-ce??

merci
-----

[invitea3fc981a]

Un courant n'est pas une onde ; c'est exactement : le nombre de particules chargées à passer à travers une unité de surface, par unité de temps.

Un courant est donc provoqué par un déplacement de charges ; dans un conducteur, ce sont des électrons qui se déplacent.

Dans le cas d'un courant alternatif, les électrons se déplacent tantôt dans un sens, tantôt dans l"autre, tout simplement.

[invite79a98872]

Le courant alternatif n'est pas une onde, encore moins électromagnétique.

Il faut se demander ce qu'est une onde ? C'est un déplacement d'énergie de proche en proche et non pas un déplacement de matière.

Une onde électromagnétique est comme son nom l'indique le déplacement d'un champ électrique et d'un champ magnétique associé. Il y a de l'énergie électromagnétique qui se déplace.

Par contre un courant électrique (alternatif ou non) est un déplacement d'électrons dans ton conducteur. Ce n'est pas une onde.

Voilà je pense répondre à ta question, j'espère ne pas avoir utilisé d'abus de language et avoir été rigoureux, ce qui n'est pas si facile à propos des ondes.

[invite29263a8c]

Bonjour
Merci pour ta reponse
donc si je resume le courant c de la matiere et l'onde electromagnetique c de l'energie c ca?

++

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite79a98872]

Oui c'est ça mais l'onde électromagnétique n'est pas la seule concernée par le transport d'énergie.

L'exemple le plus courant en physique des ondes est la surface d'un liquide quand tu fais tomber une goutte. Des ondes se propagent on pourrait se dire que ce sont les molécules du liquide qui se déplacent dans le sens de l'onde, mais ce n'est pas le cas. Les molécules se déplacent verticalement et c'est ce mouvement qui se propage de proche en proche. Ici si je ne me trompe pas c'est de l'énergie potentielle qui se déplace.

J'espère être clair

[invite3f2dff78]

Bonjour
je ne sais pas si cette question est "bête" pour la simple raison que je n'en connait pas la reponse.
Donc, je voulait savoir si le courant alternatif etait une onde electromagnetique et si ca n'en est pas une qu'est-ce??

merci

Salut,

Comme cela t'a déjà été dit, un courant alternatif n'est pas une onde électromagnétique.
Cependant, le courant alternatif génère une onde électromagnétique dont les caractéristiques sont les suivantes :

Fréquence :------------ 50 Hz . s
Longueur d'onde :---- 6 000 Km (sacré photon !!!!)

.

[invitea3fc981a]

Cependant, le courant alternatif génère une onde électromagnétique dont les caractéristiques sont les suivantes :

Fréquence :------------ 50 Hz . s
Longueur d'onde :---- 6 000 Km (sacré photon !!!!)

Décidément...

Primo, la fréquence s'exprime en Hertz, et pas en Hz.s. Je ne sais pas si ça sert de le répéter N fois (avec N tendant vers l'infini) mais ça mérite d'être précisé ici.

Deuxio, la fréquence de 50 Hz est propre au courant électrique généré par EDF dans nos contrées ; cette fréquence n'est pas utilisée partout dans le monde (je crois qu'aux States c'est 60 Hz), et n'est absolument pas la fréquence générale d'un courant alternatif, qui peut prendre toutes les valeurs du spectre des fréquences.

[invite79a98872]

Agel est tu vraiment physicien ou le fais tu exprès ?!

Je trouve souvent tes interventions étranges, mais là tu fais très fort comme l'a fait remarqué Konrad.

Je dis cela sans aucune prétention de ma part, on dis tous des bétises mais il faut faire attention !

[monnoliv]

He bien !
Le courant alternatif EST une onde. Pour ceux qui en doutent, ils peuvent aller feuilleter la théorie sur les lignes de transmision. Evidemment à notre échelle et à 50 Hz on ne sent pas l'effet de la propagation, c'est direct. Par contre, pour les opérateurs de distributiion d'énergie électrique où des centaines de kilomètres sont parfois nécessaire à l'acheminement de l'électricité, il est tenu compte du temps de propagation et d'autres phénomènes ondulatoires (transitoires,...) dans les lignes. Il en est de même dans les cartes mères de PC où les fréquences de fonctionnement sont élevées (adaptation d'impédances).
En fait, dès qu'il y a variation de courant, il y a onde. Ceci résulte directement des équations de Maxwell, qui après chipotage, donne l'équation d'onde d'Helmholtz (contenant la densité de courant J).
Agel a raison dans sa dernière intervention.

[invite88ef51f0]

Agel a raison dans sa dernière intervention.

Peut-être quand il donne la longeur d'onde, mais en tout cas pas quand il donne une fréquence en Hz.s (soit dit en passant 1 Hz.s = 1, sans dimension)

[invite79a98872]

He bien !
Le courant alternatif EST une onde.

En fait, dès qu'il y a variation de courant, il y a onde.

Je ne suis pas bien sûr de tout ça. Je ne suis pas expert mais je dirai qu'il y a propagation en régime transitoire (quand on connecte la ligne de transmission) ou suite à des perturbations.

Si tu as les vitesses des temps de propagation dans tes lignes on pourra sûrement trancher sur la nature de cette "onde"?

Agel a raison dans sa dernière intervention.

Oui, il y a effectivement une onde électromagnétique produite par ce courant alternatif dans le conducteur : c'est le principe d'une antenne radio. Mais ce courant n'est toujours pas une onde électromagnétique. Et pour moi, mais je peux me tromper, pas une onde.

[invite3f2dff78]

Décidément...

Primo, la fréquence s'exprime en Hertz, et pas en Hz.s. Je ne sais pas si ça sert de le répéter N fois (avec N tendant vers l'infini) mais ça mérite d'être précisé ici.

Deuxio, la fréquence de 50 Hz est propre au courant électrique généré par EDF dans nos contrées ; cette fréquence n'est pas utilisée partout dans le monde (je crois qu'aux States c'est 60 Hz), et n'est absolument pas la fréquence générale d'un courant alternatif, qui peut prendre toutes les valeurs du spectre des fréquences.

Tu as raison, le courant alternatif dit domestique, industriel...ect est effectivement, "généré par EDF" mais seulement en parti –la plus importante je te l'accorde- mais aussi par des privés.

Que le courant dit alternatif soit de 60 Hz **** chez les ricains, je m'en tamponne! Nous sommes ici en France. Ceci dit, les générateurs à courant alternatif utilisés en aéronautique délivrent, pour une question de masse, du 400 ou 800 Hz **** le spectre du courant alternatif est cependant limité. À ne pas confondre avec les courants hauts fréquences utilisées pour les transmissions hertziennes.

Fréquence : Phys. Nombre de vibrations par unité de temps dans un phénomène périodique.

Larousse

****************************** ****************************** ***
Message de la modération :
les fréquences sont mesurées en hertz et pas en "hertz par seconde".
Pour la modération,
Rincevent

[monnoliv]

Peut-être quand il donne la longeur d'onde, mais en tout cas pas quand il donne une fréquence en Hz.s (soit dit en passant 1 Hz.s = 1, sans dimension)

Oui, pour la longueur d'onde.

Je ne suis pas bien sûr de tout ça. Je ne suis pas expert mais je dirai qu'il y a propagation en régime transitoire (quand on connecte la ligne de transmission) ou suite à des perturbations.

Ton régime transitoire n'est qu'une addition de signaux alternatifs de différentes fréquences (faire la transformée de Fourier d'une fonction "step" par exemple.

Si tu as les vitesses des temps de propagation dans tes lignes on pourra sûrement trancher sur la nature de cette "onde"?

Bien sûr, plus petit ou égal à la vitesse de la lumière (cela dépend du milieu, mais en tout cas du même ordre de grandeur.

Mais ce courant n'est toujours pas une onde électromagnétique.

Je ne sais pas si "électromagnétique" s'applique (question de terme) mais en tout cas c'est assurément une onde.

[invite79a98872]

[QUOTE=monnoliv]
Bien sûr, plus petit ou égal à la vitesse de la lumière (cela dépend du milieu, mais en tout cas du même ordre de grandeur.
QUOTE]

L'onde dont tu parles n'est peut-être que l'onde EM qui transporte l'information du courant à établir ? Mais là tu dis que ce n'est pas le courant lui même (déplacement des électrons) cette onde dont tu parlais avant.

PS : Je ne crois que le Larousse soit une référence scientifique, en tout cas il faut bien en comprendre les définitions.

[Narduccio]

Par contre, pour les opérateurs de distributiion d'énergie électrique où des centaines de kilomètres sont parfois nécessaire à l'acheminement de l'électricité, il est tenu compte du temps de propagation et d'autres phénomènes ondulatoires (transitoires,...) dans les lignes.

C'est pas le temps de propagation dont on tient compte. D'ailleurs, l'électricité va à la vitesse de la lumière, alors quelques centaines de kilomètres en plus ou en moins.
Les phénomènes sont des déphasages et les effets capacitifs des lignes. On les contrecarre en augmentant la tension ou en mettant en ligne des résistances et des condensateurs réglables. Mais aussi en intervenant au niveau des alternateurs (réglages des angles de déphasages).

[invite3413ce14]

Bonjour,

je tiens juste à preciser une chose.
La frequence, c'est le nombre de vibration d 'un phenome periodique par seconde, et le "hertz" veut justement signifier cela lol

Il est en effet bien plus simple de marquer par exemple "2Hz", que marquer "2 vibrations de ce phenomene periodique par seconde"
IL est donc tout à fait inutile de rajouter des secondes apres avoir mis "Hz" lol

vilou

@+KC

[Narduccio]

Dans le cas du courant alternatif, le Hz, c'est le nombre de fois ou les électrons sont "secoués" dans un sens puis dans l'autre.

[invite8c514936]

Eh ben, on s'absente quelques heures et paf, une discussion apparait avec 17 messages !!

Je voudrais commenter la question de départ via la réponse de konrad :

Un courant n'est pas une onde ; c'est exactement : le nombre de particules chargées à passer à travers une unité de surface, par unité de temps.

Un courant est donc provoqué par un déplacement de charges ; dans un conducteur, ce sont des électrons qui se déplacent.

Cette définition d'un courant est correcte, bien sûr, mais elle n'empêche pas qu'un courant puisse constituer une onde... Regardez les vagues à la surface de l'eau : localement (j'insiste sur ce mot...) il y a courant de matière...

Si on regarde ce qui se passe un niveau microscopique dans un fil quand on applique une tension alternative, on se rend compte que les électrons font des aller-retours (comme les molécules d'eau dans une vague), le courant étant dirigé dans un sens puis dans l'autre. Localement il y a déplacement d'électrons mais pour des fréquences usuelles en électricité/électroniques, les électrons ne voyagent pas beaucoup (à 50 hz par exemple, l'excursion d'un électron doit être de l'ordre d'une fraction de mm...).

Donc j'aurais plutôt tendance à mettre les courant alternatifs dans l'ensemble des phénomèes qu'on regroupe sous le nom "onde"...

PS pour Agel :

Que le courant dit alternatif soit de 60 Hz . s chez les ricains, je m'en tamponne! Nous sommes ici en France.

Non, on est sur internet et il y a des gens du monde entier, y compris des gens vivant aux USA... (hello humanino ! )

[BioBen]

Salut,

60 Hz . s
(..)
400 ou 800 Hz. s
(..)
Fréquence : Phys. Nombre de vibrations par unité de temps dans un phénomène périodique.

Pourquoi tu continues à mettre Hz.s alors que tout le monde t'as dit que la fréquence s'exprimait en Hz ?
Tu donnes la défintion, qui devrait bien te montrer ton erreur, et pourtant tu ne la vois pas !
C''est comme si je te disais "l'année-lumière est la distance parcourue par la lumière en une année -> 1 année-lumière/an, ce qui est faux, et ne représente d'ailleurs plus une longueur (ca devient une vitesse) !)
a+
ben

[invite8c514936]

Bonjour

La question de l'unité dans laquelle exprimer une fréquence a été discutée dans beaucoup de fils déjà. Cette question ne mérite sans doute pas qu'on y revienne à chaque fois qu'on utilise le Hz dans une discussion, et les messages qui remettront en cause l'unité des fréquences seront soigneusement éxaminés par la modération, et à moins qu'ils ne présentent un intérêt particulier, seront supprimés. Le Hz est bien l'unité d'une fréquence, le Hz.s non.

La modération.

[invite333943ff]

Bonjour,

Ton régime transitoire n'est qu'une addition de signaux alternatifs de différentes fréquences (faire la transformée de Fourier d'une fonction "step" par exemple.

Le passage du domaine temporelle au domaine fréquentielle est une opération strictement mathématique. D'un point de vue physique, une onde quelque soit sa forme est unique en soi. Ainsi, si tu fait passer la fonction "step" dans un filtre passe-bas bien sélectionné, tu verra une pure sinusoïde. Mais cette sinusoïde n'existe que par l'intermédiaire du filtre passe-bas. Sans ce filtre, la sinusoïde n'existe pas.
Un autre exemple, nos yeux sont des capteurs d'ondes électromagnétiques avec une bande passante se situant entre le rouge profond et le bleue foncée. Lorsque tu vois une couleur qui est le résultat d'une combinaison de plusieurs fréquences, ni tes yeux ni ton cerveau ne peuvent "décomposer" l'onde lumineuse et percevoir un quelconque mélange de fréquence : Bref, tu vois une couleur comme un objet unique.

Par ailleurs, une sinusoïde pure est d'un point de vue pratico pratique une vue de l'esprit, un objet mathématique. Dans le monde qui nous entoure, une sinusoïde pure, n'en déplaise aux puristes, ça n'existe pas. Enfin, si vous en trouver une, il s'agit d'une curiosité noyé dans un univers de phénomènes transitoires.

[invitea3fc981a]

Eh ben, on s'absente quelques heures et paf, une discussion apparait avec 17 messages !!

Ah, le dur métier de modérateur !

Cette définition d'un courant est correcte, bien sûr, mais elle n'empêche pas qu'un courant puisse constituer une onde... Regardez les vagues à la surface de l'eau : localement (j'insiste sur ce mot...) il y a courant de matière...

L'onde à la surface de l'eau est effectivement provoquée par un courant alternatif local de matière ; mais cela ne signifie pas que ce courant EST une onde... Le courant de molécules d'eau à travers une surface unité peut être provoqué par un déplacement (une onde) à un bout du baquet, mais ce flux de matière n'est pas une onde en lui-même.

De la même façon dans le cas d'un courant électrique, le courant se mesure en Ampères, et n'est pas une onde électromagnétique, comme cela a été demandé au départ. Le courant, associé au flux d'électrons, peut être provoqué par une onde électromagnétique, et en provoquer une à son tour, mais il n'est pas une onde en lui-même...


On peut effectivement associer une fréquence à un courant électrique, mais cela ne veut pas dire que c'est forcément une onde, ça veut juste dire qu'il existe un phénomène périodique. C'est comme le pendule harmonique : il a une fréquence d'oscillation, mais ce n'est pas pour autant que c'est une onde.


C'est un peu jouer sur les mots tout ça mais bon...

[invite8c514936]

Le courant, associé au flux d'électrons, peut être provoqué par une onde électromagnétique, et en provoquer une à son tour, mais il n'est pas une onde en lui-même...

Ah... Je commence peut-être à comprendre ton point... Tu veux dire que ce n'est pas le déplacement d'électrons qui induit lui-même un autre déplacement plus loin etc, mais qu'il est entièrement dicté par une autre quantité physique, l'onde électromagnétique ? Si c'est ça c'est convaincant, en effet, et je me range à ton avis.

[monnoliv]

Mais cette sinusoïde n'existe que par l'intermédiaire du filtre passe-bas. Sans ce filtre, la sinusoïde n'existe pas.

Mais si, elle existe. Ton filtre ne la pas créée, il n'a fait qu'éliminer du signal ses soeurs de plus hautes fréquences.

On peut effectivement associer une fréquence à un courant électrique, mais cela ne veut pas dire que c'est forcément une onde, ça veut juste dire qu'il existe un phénomène périodique. C'est comme le pendule harmonique : il a une fréquence d'oscillation, mais ce n'est pas pour autant que c'est une onde.
C'est un peu jouer sur les mots tout ça mais bon...

Pour moi, tout courant qui varie dans le temps est une onde. Comme je l'ai écrit, à notre échelle pour des courants de faible fréquence "ça ne se sent/voit pas". Tu peux faire l'expérience suivante pour t'en convaincre: prends 100m de câble coaxial (enroulé), mets une sonde d'oscilloscope à chaque extrémité, envoie une impulsion de tension à une de ses extrémités (avec un générateur de tension par ex.), regarde ce qui se passe à l'autre extrémité. Tu va voir clairement que
1. Tu auras un décalage d'un peu plus de 100/300000000 = 333[nS] entre les deux signaux (cela dépend de la nature du câble et je n'ai plus les grandeurs en tête)
2. Tu pourras observer les différentes réflexions si les extrémités ne sont pas adaptées.
Il ne faut pas nécessairement un matériel de compet pour réaliser cette expérience.
N.B: Quand j'écris qu'on envoie/mesure une impulsion de tension, il va de soit que c'est pour faciliter l'expérience, le courant décrit exactement le même parcourt à un déphasage près.

Le courant, associé au flux d'électrons, peut être provoqué par une onde électromagnétique, et en provoquer une à son tour, mais il n'est pas une onde en lui-même...

Je te mets au défi de trouver un courant (variable) ne donnant pas naissance à une onde EM. Donc est-ce qu'on peut séparer le courant de ses effets ???

[invite79a98872]

Pour ma part je ne suis toujours pas d'accord avec ce que tu dis monnoliv. L'onde dont tu parles dans ton expérience n'est pas le courant éléctrique (déplacement des électrons) mais bien l'onde EM provoquée par celui-ci.

Je crois que dans cette discussion nous ne considérons pas tous la même définition d'une onde.

Ceci va peut-être t'en convaincre : pour moi le déplacement d'aller-retour des électrons ne constitue pas une onde justement à cause du retour. Une onde se propage toujours dans le même sens suaf si elle rencontre un obstacle et là ce n'est pas un obstacle qui fait revenir les électrons.

[monnoliv]

Pour ma part je ne suis toujours pas d'accord avec ce que tu dis monnoliv. L'onde dont tu parles dans ton expérience n'est pas le courant éléctrique (déplacement des électrons) mais bien l'onde EM provoquée par celui-ci.

Le problème est que tu ne peux pas dissocier les deux, c'est pourquoi le courant est aussi une onde.

Ceci va peut-être t'en convaincre : pour moi le déplacement d'aller-retour des électrons ne constitue pas une onde justement à cause du retour.

Il faut obligatoirement qu'il y ait un retour, sinon ce n'est plus une onde: une corde vibrante, le son, une perturbation à la surface d'un lac, etc... tous les points bougent mais autour d'une position moyenne. Il n'y a pas de transport de matière, même dans le cas d'une onde dite progressive. De même, pour le courant alternatif dans un conducteur, les electrons bougent (très peu) autour d'une position moyenne.

Une onde se propage toujours dans le même sens

Tu parles d'une onde progressive qui, à part de l'énergie et de l'information, ne transporte rien me semble t'il.

[invitea3fc981a]

Je ne suis pas non plus d'accord avec ton analyse monnoliv : les électrons dans le matériau, changent d'orbitale lorsqu'ils sont sujet à un courant. Selon l'intensité de celui-ci, ils peuvent être transportés d'un atome à l'autre, et participent à la conduction de tous les atomes. C'est le principe même de la liaison métallique : les électrons ne sont pas localisés sur un atome, et ne font pas de simples "aller-retour" autour d'une position moyenne.

Cela dit, tu as raison lorsque tu dis que l'on ne peut dissocier une onde électromagnétique du mouvement des charges. Mais ce n'est pas parce que celle-ci est une onde, que le mouvement des électrons est une onde...

Dans un bassin rempli d'eau, un mouvement de taquet régulier à une extrémité peut provoquer des ondes, des vagues ; mais le mouvement du taquet en lui-même n'a pas les caractéristiques d'une onde.

[invite79a98872]

Toujours d'accord avec Konrad, j'ai vraiment cette vision des ondes mêmes si je n'arrive pas a bien l'expliquer.

Monnoliv dans ton dernier message tu dis des choses qui vont dans le sens de ce que nous disons mais tu persistes à dire que le courant électrique est une onde. Je redis NON.

Bon je pense que nous ne nous mettrons pas d'accord sur ce sujet

[monnoliv]

Je ne suis pas non plus d'accord avec ton analyse monnoliv : les électrons dans le matériau, changent d'orbitale lorsqu'ils sont sujet à un courant.

Là n'est pas l'important à mon sens.

Selon l'intensité de celui-ci, ils peuvent être transportés d'un atome à l'autre, et participent à la conduction de tous les atomes. C'est le principe même de la liaison métallique : les électrons ne sont pas localisés sur un atome, et ne font pas de simples "aller-retour" autour d'une position moyenne.

Pour moi, il y a bien un mouvement des électrons. Même si dans un barreau métalique, ceux-ci (les e- de la bande de conduction) sont distribués dans le métal, il y a bien un mouvement d'ensemble lorsqu'ils sont soumis à un champ électrique. Si ce champ électrique est alternatif, le mouvement le sera aussi.

...Mais ce n'est pas parce que celle-ci est une onde, que le mouvement des électrons est une onde..

C'est ce que je soutiens. Montre-moi le contraire.

Dans un bassin rempli d'eau, un mouvement de taquet régulier à une extrémité peut provoquer des ondes, des vagues ; mais le mouvement du taquet en lui-même n'a pas les caractéristiques d'une onde.

Entièrement d'accord avec toi, mais le taquet et l'eau ne sont pas liés par une relation comme le courant l'est avec le champ magnétique et électrique dans les équations de MAXWELL.

Bon je pense que nous ne nous mettrons pas d'accord sur ce sujet

Ca ne me dérange pas , c'est ce genre de discussions qui fait avancer les choses. Qui a raison ??? Si j'ai tort, il faut me le démontrer.

[invite333943ff]

Bonjour monnoliv,

Mais si, elle existe. Ton filtre ne la pas créée, il n'a fait qu'éliminer du signal ses soeurs de plus hautes fréquences.

Longtemps et parce qu'un beau théorème nous démontres qu'une onde quelconque est décomposable en une somme d'ondes sinusoïdales pourvue quelle soit périodique, j'ai cru à cette idée que forcément l'onde quelconque n'existait pas par elle-même mais seulement par l'intermédiaire de ses innombrables composantes. Mais cette perception est fausse. Si je prends un gros morceau de pâte à modeler, dois-je conclure qu'il est obligatoirement la somme de plus petits morceaux¹ ?

Depuis que j'ai pris connaissance de ce que certains appellent poétiquement la théorie du chaos, j'ai modifier ma perception sur plusieurs choses :

1/ Les belles figures géométriques (rectangle, triangle, cercle etc.), si elles existent dans la nature, elles sont assurément des phénomènes d'une raretés exceptionnelles. Il en serait de même des phénomènes parfaitement périodique. La nature nous présente plutôt une géométrie des formes qui est plus près des formes fractales que des figures parfaites. Donc, adieux périodicité ;

2/ Toutes les mathématiques que nous apprenons si sagement (mais en suant parfois très intensément) sont des simplifications qui adorent traiter des rectangles, triangles, cercles, des relations linéaires etc. Ces simplifications sont extrêmements utiles pour appréhender la complexité de notre monde mais, ce n'est pas parce qu'une chose est plus simple qu'elle existe nécessairement;

3/ Notre perception du monde réel par les mesures est limitée par la précision de nos instruments. Cela veut-il dire pour autant que le monde s'arrête à la 7^è décimale ?

Donc, le cercle parfait serait un cas parmis toutes les figures géométriques possibles comme le nombre pi est un nombre réelle quelconque. Alors la sinusoïde dans tout ça, existe-elle réellement ou ne serait-elle pas une fausseté rendue réelle par le manque de précision de nos instruments ? Pire encore, serions-nous dupes de nos instruments au point d'en arriver à croire que la sinusoïde est ce qui vagabonde le plus dans notre univers ?

Et que dire d'une série de Fourier qui somme à l'infini ? C'est une vue de l'esprit cette somme. Elle n'a d'utilité que la simplification et l'approximation suffisante qu'elle apporte à notre interprétation de phénomène physique.

Donc, je préfère encore croire qu'une onde quelconque existe par elle-même et ne doit pas son existances à une infinité de petits frères et petites soeurs.


¹ L'exemple est boiteux mais bon, j'essaierais dans trouver un meilleur.