Résistance de rayonnement d'une bobine ?

[invitec186203e]

Bonjour,

Je me pose une question sur les bobines. En effet, pour
moi le champ magnétique créé est dû au mouvement des
électrons dans les spires du système. Il y a donc
création d'un champ électromagnétique, qui pour moi correspond
à un rayonnement. C'est une perte d'énergie électromagnétique
, une partie de l'énergie électrique étant convertie en énergie électromagnétique. Alors comment considérer cette perte ?
Doit-on la modéliser comme une résistance série à la bobine ?
Peut-on dire que c'est une résistance de rayonnement ?
Comment la calculer ? (par l'intermédiaire du vecteur de poynting?).
Désolé de vous troubler sur ces questions métaphysiques pour
les bobines, mais je ne suis pas du tout sur de mon raisonnement...

Merci ! Fephi.
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[invite6dffde4c]

Bonjour;
Oui, une bobine alimente en courant alternatif émet une onde électromagnétique et se comporte comme une antenne. Pas très bonne. C'est pour cela qu'on n'utilise pas des bobines comme antennes émettrices. On les utilise comme antennes réceptrices, notamment autour d'une ferrite et pour les basses fréquences (grandes ondes). Démontez un poste à transistors qui capte les grandes ondes. Vous trouverez l'antenne.
Effectivement une bobine doit avoir une résistance de rayonnement, comme toutes les antennes.

On peut calculer l'onde rayonnée. Mais l'intégrale est plutôt merdique. Car il faut intégrer le champ électrique (de l'onde rayonnée) par chaque petit bout de fil, dans une direction donnée et tenant compte de la direction dans l'espace du courant et du champ de l'onde. Même en se limitant aux champs lointains, comme on fait pour les antennes, il faut tenir compte du déphasage du signal du fait que les fils de la bobine ne sont pas tous à la même distance et qu'ils n'ont pas tous la même direction.

Sincèrement, je pense qu'il faut avoir une très, très forte motivation, pour se lancer dans une telle galère.
Au revoir.

[invitec186203e]

Merci LFPR pour cette réponse claire. Il y a seulement une petite
chose que je n'ai pas compris: dans le cas d'un courant continu,
il y a génération d'un champ électromagnétique autour de la
bobine, et pas effectivement d'une onde. Mais même remarque,
ce champ est généré par la présence et mouvement des charges
dans la bobine. Une part de l'énergie électrique se trouve convertie
en énergie électromagnétique, ce qui induirait une résistance de
rayonnement, même pour un courant continu.

Conclusion : pour un courant continu, la présence du champ
électromagnétique induit une résistance DC dans le modèle de
la bobine, pour un courant alternatif, la présence de rayonnement
électromagnétique induit une résistance AC dans le modèle de
la bobine. Est-ce que mon raisonnement vous paraît vraissemblable ?

Merci de m'aider dans cette compréhension.

Fephi.

[invite6dffde4c]

Merci LFPR pour cette réponse claire. Il y a seulement une petite
chose que je n'ai pas compris: dans le cas d'un courant continu,
il y a génération d'un champ électromagnétique autour de la
bobine, et pas effectivement d'une onde. Mais même remarque,
ce champ est généré par la présence et mouvement des charges
dans la bobine. Une part de l'énergie électrique se trouve convertie
en énergie électromagnétique, ce qui induirait une résistance de
rayonnement, même pour un courant continu.

Conclusion : pour un courant continu, la présence du champ
électromagnétique induit une résistance DC dans le modèle de
la bobine, pour un courant alternatif, la présence de rayonnement
électromagnétique induit une résistance AC dans le modèle de
la bobine. Est-ce que mon raisonnement vous paraît vraissemblable ?

Merci de m'aider dans cette compréhension.

Fephi.

Bonjour.
Non. Il n'y a pas ni de champ électromagnétique rayonné ni de résistance au rayonnement en continu. Les électrons comme toutes les autres charges ne rayonnent des ondes électromagnétiques que s'ils sont accélérés.
Si vous branchez une alim à une bobine, pendant le temps que le courant met à prendre sa valeur définitive, les électrons sont accélérés et il y a, en plus du champ magnétostatique, une onde électromagnétique rayonné. Mais, une fois le courant établi, il n'y a plus rien que le champ magnétostatique.
Donc, en DC pas de résistance de rayonnement (pas plus que de rayonnement).
Et encore, suivant la forme de la bobine, il se peut que la plupart du champ se trouve à l'intérieur de celle-ci. C'est le cas dans les bobines toriques et presque dans les solénoïdes longs.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[b@z66]

Merci LFPR pour cette réponse claire. Il y a seulement une petite
chose que je n'ai pas compris: dans le cas d'un courant continu,
il y a génération d'un champ électromagnétique autour de la
bobine, et pas effectivement d'une onde. Mais même remarque,
ce champ est généré par la présence et mouvement des charges
dans la bobine. Une part de l'énergie électrique se trouve convertie
en énergie électromagnétique, ce qui induirait une résistance de
rayonnement, même pour un courant continu.

Conclusion : pour un courant continu, la présence du champ
électromagnétique induit une résistance DC dans le modèle de
la bobine, pour un courant alternatif, la présence de rayonnement
électromagnétique induit une résistance AC dans le modèle de
la bobine. Est-ce que mon raisonnement vous paraît vraissemblable ?

Merci de m'aider dans cette compréhension.

Fephi.

La résistance de rayonnement est surtout définie par l'énergie du rayonnement "actif" qui s'échappe à l'infini (rayonnement en champ lointain ou de Fraunhofer). Le champ électromagnétique à proximité d'une inductance se caractérise surtout par un rayonnement de type proche(ou de Fresnel) qui manifeste le côté "réactif" habituel de l'inductance: ce qui veut dire que le bilan d'énergie entre la puissance consommée par l'inductance et celle qui se retrouve dans le champ qu'elle génère à proximité immédiate est globalement nul. On a , en fait, en permanence des échanges réciproques entre ces deux réservoirs d'énergie. Pour ce qui est du continu "pur", la résistance de rayonnement en champ lointain est nulle puisqu'il n'y a pas alors de rayonnement du tout.

[invitec186203e]

Ah désolé, je me suis mal exprimé.

Le terme exact est magnétostatisme. En effet, la circulation
des charges dans la bobine créé bien un champ magnétique,
et c'est donc bien de l'énergie magnétique bien présente dans
l'espace (souvent à l'intérieur selon le type de bobine comme
vous disiez). Ainsi donc, d'où vient cette énergie magnétique ?
Je supposait que c'était de l'énergie électrique convertie en
énergie magnétique sous forme de champ magnétostatique.
Cette énergie électrique convertie en énergie magnétique
pouvait-elle donc être modélisée sous forme de résistance ?

Merci encore de votre aide.

Fephi.

[b@z66]

.
Cette énergie électrique convertie en énergie magnétique
pouvait-elle donc être modélisée sous forme de résistance ?

Merci encore de votre aide.

Fephi.

Ben non, mais sous forme d'impédance réactive, oui. C'est tout bêtement l'impédance de l'inductance. Voir mon explication plus haut(postée juste avant votre dernière intervention).

[invitec186203e]

Merci de toutes ces réponses. maintenant c'est clair !