En fait c'est un équilibre qui s'instaure : une résistance nulle voudrai dire un courant infini, donc une dissipation indéterminée. Mais il se trouve que c'est égal quand même à la moitié de l'énergie initiale (pas si indéterminé que ça quoi).
avant dernière ligne : pertes de CV0²/4, vous aurez comprit.
.Envoyé par obi76
Tu devrais relire attentivement mon post #9.
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En rapide: Quand il y a une résistance quelconque même infiniment petite toute l'énergie manquante est dissipée dans la résistance.
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quand R est strictement nul (et non pas tend vers zéro) il n'est pas possible de dissiper la moindre énergie. C'est pourquoi le rayonnement est la conséquence la plus triviale qui s'impose pour expliquer l'énergie manquante.
Attend ya un truc que j'ai pas compris.
SOIT les électrons colisionnent => chaleur effet Joule et companie, ok
Supraconducteur : pas de collision (pas d'émission de chaleur), mais dans ce cas, pourquoi l'énergie perdue par rayonnement serai elle EXACTEMENT la même que s'il y avait résistance...
Conclusion un poil hative je trouve :?
Et si quand R est nul, la puissance dissipée est nulle, pourquoi je trouve une dissipation indépendante de R ?
Je crois que nous venons de faire un grand pas. Bravo Obi 76
Il y a tout de même une petite zone d'ombre dans le passage à la limite pour R = 0 meme si par continuité l'energie dissipée pae effet joule reste constante
Si les condensateurs sont reliées par fil supra conducteur parfait sans self
il ny a pas d'energie rayonnée, ni par le courant ni par le courant de deplacement dans le dielectrique.
Maintenant, le calcul que tu vient de faire ne tient pas compte de la self du circuit. la perte par effet joule reste inchangée.
Le resultat reste vrai quelque soit le chemin chosi pour decharger le condensateur. Ce qui compte dans tes integrales c'est l'etat initial et l'etat final.
L'effet joule reste le même. C'est l'energie qui manque
Est tu d'accord avec cette avancée dans l'explication du phénomène.
Ben pas tout à fait.
Effetivement dans ce cas j'ai négligé une chose : le rayonnement (qui je dois dire n'est certainement pas nul).
En théorie les électrons sont soumis à une accélération infinie pendant un temps nul (pour suivre la logique de R=0). Bref ils se déplacent à une vitesse très grande (vu le temps caractéristique de décharge qui tend vers 0).
Par conséquent, ils émettent un rayonnement électro magnétique, c'est indéniable.
Ma question : c'est faut-il de l'énergie pour créer un champ magnétique ?
Une réponse à ça et c'est à priori la réponse à ton problème.
Je trouve choquant, et quelque peu anti-physique d'avoir une discontinuité pareille. Selon toi, il n'y aucune perte de rayonnement si R est infiniment petit, et paf, à R=0 il y a une grosse perte de rayonnement. Au passage, ça veut dire aussi I quasi infini (perte en RI² et TOUTE l'énergie dedans, R infiniment faible --> I infiniment grand), pas mal...
Pour me faire avaler un truc aussi énorme, va falloir que tu mettes des références. Des références, dis-je, pas un message avec un long texte de formules qui ne prouvent rien et qui n'a aucune autorité, mais juste quelques url de sites Web racontant exactement ce que tu racontes là...
Cordialement,
Ben pas tout à fait.
Effetivement dans ce cas j'ai négligé une chose : le rayonnement (qui je dois dire n'est certainement pas nul).
En théorie les électrons sont soumis à une accélération infinie pendant un temps nul (pour suivre la logique de R=0). Bref ils se déplacent à une vitesse très grande (vu le temps caractéristique de décharge qui tend vers 0).
Par conséquent, ils émettent un rayonnement électro magnétique, c'est indéniable.
Ma question : c'est faut-il de l'énergie pour créer un champ magnétique ?
Une réponse à ça et c'est à priori la réponse à ton problème.
Je fais plusieurs petite remarque;
Il semble que l'on maitrise davantage le système quand il y a une resistance R non nul. L'energie est toute dissipée par effet joule. Je crois que c'est la conclusion de ton calcul. Laissons de coté le passage à la limite quand R= 0
Je crois me souvenir que si tu crées un champ magnetique tu stockes une energie dans l'espace. Cette energie devrait être restituée quand le champ disparait ( a verfier )
Notre conclusion qui decoule de la dissipation d'energie dans la resistance R differente de 0 C'est quand elle existe on est certain que le système ne rayonne pas
Sommes nous d'accord ?
Sauf que ton calcul suppose que la perte est par effet Joule! Pas étonnant qu'on en tire cette conclusion!!
S'il y a des pertes par rayonnement, ton I n'est pas celui indiqué. La décharge sera moins rapide, I plus faible, etc.
Pour faire un calcul correct, faut des termes supplémentaires, pour l'induction et les pertes correspondantes.
Avec un calcul comme le tien, on montrerait que les plaques à induction ne chauffe que par effet Joule!
Cordialement,
Michel n'aime pas les discontinuités en physique, mois aussi.
Les avancées théoriques trés interessantes de nos discussions contiennent leur propre contradiction.
Je sens que l'on va démontrer que l'energie disparait par effet joule et en plus il ya un machin qui rayonne.....
Esperons que nous progressons dans la maitrise de la decharge d'un condensateur !!!!
Non.
Alternative (idée, à confirmer, ou à infirmer avec des arguments, pas par argument d'autorité): il y a toujours les deux types de perte. Pour R très faible, la perte par rayonnement domine, quand R est grande la perte par effet joule domine; le total est constant. Et la proportion varie continument avec une variation continue de R.
Calculer précisément la proportion de chaque demande une modélisation fine de l'induction et de l'environnement, la présence plus ou moins proche de matériau qui vont capter le rayonnement électro-magnétique, entre autres.
Sûr, c'est plus facile de donner la perte par effet joule que l'autre! Mais la difficulté de calculer la perte par rayonnement ne la rend pas inexistante!
Cordialement,
D'où ma question : pourquoi la somme des 2 pertes serait constante ?
J'ai écrit n fois l'explication. L'honneté intellectuelle exige que tu lises avant de contester:
dans le cas standard l'énergie manquante 1/4.C.V2 se dissipe par effet joule.
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Le problème choquant c'est le cas du supra: Pas de dissipation possible.
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Donc où est-passée l'énergie manquante? réponse par rayonnement.
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Maintenant pour des R tres petits et un circuit LC dont la fréquence de résonance est élevée (au moins 100mHz) il y aura émission électromagnétique et les 1/4.C.V2 se répartiront entre l'émission électromagnétique et l'effet joule.
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C'est du pur bon sens, du moins pour un électronicien.
quelqu'un pourrai répondre svp ?
faut-il de l'énergie pour l'établissement d'un champ magnétique ? pour le conserver ?
merci
Ton raisonnement et ta vision physique de phénomèneme paraissent conformes à la realité que l'on cherche à decrire.
Le calcul obi 76 montre que si on introduit une resistance celle-ci va dissiper l'energie que l'on recherche. La valeur de l'energie dissipée ne depend pas de la valeur de cette resistance. C'est tout de même un resultat remarquable et qui me parait assez fondamental dans la description de la decharge d'un condensateur.
Je reconnais que mes reformulations sont parfois un peu provocantes quand je sens que cela ne va pas trés bien...
cordialement
L'honnêteté de ta part est de considérer l'énormité de ta phrase, que j'ai parfaitement lue (et même recopiée) avant de la contester:
Toute, c'est toute. Infiniment, c'est infiniment.En rapide: Quand il y a une résistance quelconque même infiniment petite toute l'énergie manquante est dissipée dans la résistance.
Maintenant tu écris:
Ca oui, c'est du pur bon sens.il y aura émission électromagnétique et les 1/4.C.V2 se répartiront entre l'émission électromagnétique et l'effet joule.
Mais ce n'était pas la phrase que j'ai contestée.
En bref, je suis ravi que tu ais rectifié la phrase que tu avais écrite et manquant de bons sens pour la remplacer par quelque chose de pur bon sens.
Cordialement,
De l'énergie par effet joule, ou de l'énergie totale?
Je ne suis pas sûr de te suivre...C'est tout de même un resultat remarquable et qui me parait assez fondamental dans la description de la decharge d'un condensateur.
A- Si la première phrase est sur la perte par effet joule, elle est fausse. Dans le calcul de obi, toute autre perte que par effet joule est ignorée, normal que la perte soit indépendante de la résistance.
B- C'est l'énergie totale. Alors le calcul de ton message #1 donnait le résultat remarquable dont tu parles!
Tu as fait le calcul de l'énergie des condensateurs avant, celui de l'énergie des condensateurs après. La conservation de l'énergie impose que la différence d'énergie ait été dissipée d'une manière ou d'une autre, sous une forme ou une autre, à une vitesse ou une autre, peu importe.
Le calcul de obi donne les détails de la dynamique du processus (hors rayonnement), mais si une autre perte totale que celle que tu avais calculée dès le début avait été obtenue, cela signifiait nécessairement que l'un des deux calculs (ou le principe de conservation de l'énergie) était faux. C'est tout.
Pas de résultat remarquable. A moins que tu considères que le fait que ton calcul dans le premier message soit juste comme remarquable
Cordialement,
Dernière modification par invité576543 ; 21/03/2008 à 18h36.
Salut !
Je dirais oui pour l'établissement du champ magnétique et non pour sa conservation, y'a qu'à voir les aimants permanents notamment en néodyme fer bore ! Là question serait plutôt peut-on extraire un travail avec des aimants permanents ?
Cordialement !
La raison est simple.
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Le principe de conservation de l'énergie et le principe de conservation des charges impose qu'il y ait une énergie manquante "universelle qui vaut 1/4.C.V2;
Il faut donc trouver des processus physiques qui puissent expliquer la partir manquante. Supposons que l'on ait 3 processus alors on aura:
1/4.C.V2 = E1 + E2 + E3
Ceci au nom du principe de conservation de l'énergie.
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En pratique ce qui est réaliste c'est un seul processus qui est la dissipation joule.
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Maintenant si tous les matériaux sont supra (y compris les armatures des condos) le processus précédent ne fonctionne pas. Le processus le plus simple a envisager c'est le rayonnement électromagnétique.
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Si ce processus est unique alors pertes par rayonnement = 1/4.C.V2
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maintenant on peut imaginer d'autres mécanismes de pertes dont il est difficile d'évaluer l'ordre de grandeurs sans faire un travail spécifique.
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Exemple 1: Lorsque le potentiel du condo varie (donc le champ électrique) le diélectrique se dépolarise et cette dépolarisation se fait avec des pertes (les électroniciens representent ce mécanisme per une résistance en parrallèle au condensateur).
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Exemple 2: Lorsque le potentiel du condo varie la contrainte mécanique varie. cette contrainte pour entrainer des mécanismes de diffusion qui representent des pertes.
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Exemple 3: supposons que le circuit n'a pas de symétrie. Dans ce cas le rayonnement tres anisotrope apportera une quantité de mouvement et par réaction il en sera de même pour le circuit dans la direction opposée et donc le circuit acquiéra une énergie cinétique.
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C'est l'ensemble de ces phénomènes qui se partageront l'énergie manquante. Bien sur les phénomènes indiqués sont négligeable et comme je l'ai rappellé en pratique c'est la dissipation joule qui avale tout.
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quand a faire des condensateurs a armatures supra c'est une autre affaire.
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Je ne sais comment le formaliser mais le calcul obi 76 doit signifier quelque chose d'important. Le passage à la limite ne semble pas detruire le resultat. L'explication physique que cache ce calcul s'est autre chose.....
Le resultat qui semble acquis c'est quand la capacité est modifiée par un travail mecanique, l'energie rechechée est dans ce travail.
Cela signifirait que dans ce cas au moins il n'y a pas de rayonnement
Voila ma vision des choses,
qu'en penses tu ?
biencordialement
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Je ne comprends pas ce que tu ne comprends pas. C'est la conséquence logique de la redistribution d'une charge Q dans 2 capacités égales.
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Lorsque l'on est électronicien quand on calcul l'énergie dissipée dans la résistance qui vaut:
Intégrale [ R.I2.dt] de à à l'infini on trouve 1/4.C.V2
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Donc on trouve que l'énergie est conservée par l'égalité:
1/2.Q2/C = 1/4.Q2/C + 1/8.Q2/C + 1/8.Q2/C
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A gauche l'énergie initiale a droite dissipation joule + energie condensateur 1 + energie condensateur 2.
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Il est logique que la dissipation soit égale a la somme des énergies stockées dans les capas.
Je reviens sur un commentaire qui n'a pas été corrigé.
Pour moi un conducteur parfait est un conducteur dont la résistivité est nulle.
Par contre le caractère inductif ne peut pas être négligé dans notre cas d'étude, même un condensateur sous de très hautes fréquences devient inductif.
Nous somme donc en présence d'un circuit LC.
Je persiste et signe. Ton problème est exactement le même que celui des écluses. Lorsqu'on ouvre la porte de l'écluse, après un certain temps le système redevient stationnaire avec une énergie potentielle plus faible qu'au départ. La clef du paradoxe se situe dans le mot stationnaire, lorsqu'un système mécanique perd de l'énergie potentielle il acquiert automatiquement de l'énergie cinétique, énergie qui va se dissiper sans quoi le système ne pourrait jamais devenir stationnaire.
Dans ton problème de condensateur on est dans la même situation, le système part d'un état stationnaire où l'énergie électrique est concentrée dans un seul condensateur pour arriver vers un autre état stationnaire de moindre énergie et où l'énergie est répartie dans les deux condensateurs. L'énergie cinétique acquise par les porteurs de charges lors de leur transfert dans le supraconducteur doit redevenir nulle lorsque le système est revenu dans un état stationnaire. Où est donc passée cette énergie cinétique?
Mon hypothèse c'est que lorsque tu mets en contact les deux condensateurs ils vont subir un recul causé par le freinage des électrons sur les armatures, et l'énergie manquante est majoritairement emportée par les condensateurs eux même sous forme d'énergie cinétique. A cela il faut aussi tenir compte des lois de l'électromagnétisme classique qui prévoient un rayonnement des charges accélérées, un échauffement des armatures (mais je pense que la perte occasionnée par ces mécanismes est négligeable devant l'effet de recul des condensateurs).
Si ce que vous dites est vrai (ce dont je ne doute pas) je relève un autre problème.
on est d'accord : une fonction discontinue en physique n'existe pas.
DONC, en admettant que la perte d'énergie soit constante, et que l'énergie dissipée par une résistance soit toujours la même SAUF quand elle est nulle implique que les pertes par effet Joule sont une fonction discontinue E(R).
De même, la somme rayonnement + R étant constant, alors les pertes par rayonnements sont aussi discontinues (je dirai même : la puissance perdue par rayonnement serai tout bonnement un Dirac, ce qui n'existe pas non plus).
Bref quid de la continuité dans tout ce que l'on vient de dire ?
Si ce que je dis est vrai, alors ça tient, si ce que vous dites est vrai, il y a une discontinuité à lever... comment faire ?
Cordialement
Je pense encore autre chose (j'ai encore du mal à organiser mes idées mais ça vient) : les électrons étant soumis à un champ électrique et ne voyant aucune résistivité, par conséquent ils seront accélérés.
Alors oui il y a rayonnement, mais ne pensez vous pas que l'énergie "perdue" ne serai pas simplement transférée aux électrons sous forme cinétique, pour ensuite être dissipée sous forme mécanique / chaleur / autre (mais minoritairement en rayonnement...).
Qu'en pensez vous ? (ça me fait un peu penser à un mec qui saute d'un immeuble, il saute, il gagne de l'énergie cinétique, perd de la potentiel et s'écrase. etat fnal : il est à l'arrêt et au sol, ou est partie l'énergie ? réponse : déformation, chaleur etc). C'est un peu gore mais pour moi c'est assez représentatif.
Cordialement
Puisque la masse totale des charges déplacées est négligeable devant la masse des condensateurs, le recul obtenu par conservation de la quantité de mouvement fournit une énergie cinétique quasi nulle. Il y a donc un autre mécanisme qui entre en jeu que la seule mécanique Newtonienne ne peut pas expliquer sans faire intervenir des pseudos forces de frottements.
L'énergie cinétique des électrons va devoir se dissiper directement dans les armatures, cela ne pose pas de problèmes puisqu'elles ont une résistance non nulle. Maintenant que se passe t-il si les armatures sont des supraconducteurs?
pour ça il faudrai connaitre la réaction des diéléctriques aux très basses températures (si ce ne sont que des armatures espacées de vide, les électrons pourront passer d'une armature à l'autre si leur énergie est suffisante).
Mais ce n'est pas le cas! L'énergie dissipée dans la résistance est l'intégrale de RI²(t); l'introduction d'une self va modifier I(t) par rapport au calcul que tu as fait, et on trouvera une autre valeur de l'énergie dissipée par effet Joule.
Le transfert de charge étant le même, l'intégrale de I(t) ne dépend pas de la self ou de R, c'est bien une constante du système. Mais ce n'est pas le cas de l'intégrale de RI²(t).
Dans le calcul que tu as fait, I(t) a été obtenu en faisant l'hypothèse implicite qu'il n'y a pas de terme selfique. Tu ne peux rien conclure du calcul sur ce qu'on va obtenir si on introduit un tel terme, et certainement pas la perte par effet joule.
Cordialement,
