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Champs electrique , magnétique et equation de maxwell



  1. #1
    tekken

    Champs electrique , magnétique et equation de maxwell


    ------

    Bonjour,

    Ceci fait 3 ans que je fais de la physique (électrostatique etc ...) mais je bute sur des éléments que je n'arrive pas a me faire une image (savoir c'est quoi concretement).

    1ere question :
    C'est quoi un champs électrique ?

    2eme question :
    C'est quoi un champs magnétique ?

    3eme question :
    c'est quoi la différence entre champs électrique et champs magnétique ?

    4ème question :
    Dans les équations de maxwell on fait introduire les champs D et H,
    c'est concretement c'est nouveau champs ?

    voila,
    (sinon j'ai regarder sur wiki mais pou moi c 'est toujours aussi abstrait)

    Merci beaucoup ,

    -----

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  3. #2
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    Bonjour,

    Ceci fait 3 ans que je fais de la physique (électrostatique etc ...) mais je bute sur des éléments que je n'arrive pas a me faire une image (savoir c'est quoi concretement).

    1ere question :
    C'est quoi un champs électrique ?
    Connais-tu la loi de coulomb qui exprime la force entre 2 charges électriques?

  4. #3
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    oui,
    Lorsque nous avons deux charges, il est stipuler que ses deux charges exercent une force l'une sur l'autre (attraction signe opposée, repulsive dans le cas contraire)

    F = (1 / 4 pi E0 ) * (( q1*q2)/(distance entre les deux charges)²)

  5. #4
    LPFR

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Bonjour.
    Les champs électriques et magnétiques sont nécessairement abstraits. On ne les voit pas et on ne les sent pas. On ne peut que sentir les forces crées par les champs statiques, et dabs des bonnes circonstances.
    Mais la définition du champ électrique est ce qui permet de le mesurer (du moins théoriquement:

    On prend une charge électrique et on mesure la force exercée sur elle. Et on déduit le champ électrique. Pour les puristes il faut que la charge soit infiniment petite ce qui pose des problèmes philosophiques.
    Même chose pour le champ magnétique. Cette fois on prend une charge 'q' avec une vitesse 'v':

    Où le veut dire produit vectoriel.
    Évidement ceci sont les définitions théoriques qui ne sont pas très practices. Mais à partir d'elles on peut déduire des méthodes plus commodes pour la mesure des champs.

    Mais ce que je viens de dire, vous le savez sans doute. Alors, le champ électrique est ce qui attire vos poils (si vous êtes poilu) quand vous passez votre bras devant un écran de télévision classique (CRT). Et le champ magnétique est ce qui attire des bouts de ferraille quand vous approchez un aimant.
    Mais comme vos poils ne sont pas magnétiques, votre corps ne ressent en aucune façon les champs magnétiques.

    Oui, Maxwell avait introduit d'autres vecteurs comme D, H et P. Ce qui fait que les équations de Maxwell à la façon de Maxwell étaient en réalité 23, et non les 6 élégantes équations vectorielles que l'on vous enseigne et qui proviennent de l'écriture de Heaviside.

    En ce qui concerne H et B, il a fallu attendre la possibilité de faire passer des neutrons à l'intérieur des aimants pour connaître la direction de ce qui avait à l'intérieur. Le verdict fut que c'est B et non H qui a une existence physique. Mais comme les équations de Maxwell sont beaucoup plus esthétiques avec H qu'avec B, on continue à utiliser les deux dans les formules, mais parce que c'est plus joli et tant pis pour les étudiants.
    Mais on peut tout écrire en ne gardant de B (c'est ce que je fais). Même chose pour D et P. Si on travaille qu'avec des matériaux isotropes, on peut s'en passer et tout écrire en ne gardant que E.
    Au revoir.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    je vais pas vous vexer mais j ai toujours ces deux notion qui me gène -_- merci

    si je comprend un truc c'est que le champs magnétique peut être appliquer qu'a des "métaux"

  8. #6
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    oui,
    Lorsque nous avons deux charges, il est stipuler que ses deux charges exercent une force l'une sur l'autre (attraction signe opposée, repulsive dans le cas contraire)

    F = (1 / 4 pi E0 ) * (( q1*q2)/(distance entre les deux charges)²)
    Maintenant imagine que tu t'intéresses à la force qui agit sur q2 seulement et que tu as non pas une charge q1 mais une distribution de N charges q1,q3, q4 etc reparties partout dans l'espace. La force exercée sur q2 sera la somme des forces dues à toutes les charges.

    Maintenant si tu prend q2 = unité '(le coulomb), le champ électrique est tout simplement la force qui s'exerce sur cette charge unité. Maintenant si tu balades la charge unité dans tous l'espace tu vas ressentir un champ électrique qui va dépendre de l'endroit ou tu te situes;

    Peux-tu écrire avec ce que je t'ai dis l'expression du champ électrique au point r0 (r0 variable) de l'espace sachant que tu as une charge Q1 en r1 et une charge Q2 en r2?

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  10. #7
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    F = (1 / 4 pi E0 ) * (( q0*q1)/(|ro-r1|)²) * (( q0*q2)/(|ro-r2|)²)

  11. #8
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    F = (1 / 4 pi E0 ) * (( q0*q1)/(|ro-r1|)²) * (( q0*q2)/(|ro-r2|)²)
    C'est çà sauf que tu aurais tu prendre q0=1 la charge unité et remplacer F par E pour préciser que c'est la force qui agit sur une charge unité.

    Tu as donc une expression E(r0) qui te donne la distribution de champ électrique.

    Maintenant pourrais-tu écrire l'expression du champ électrique E(r0) dans l'hypothèse où l'on a une distribution continue rho(r) de charges dans l'espace?

  12. #9
    LPFR

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    je vais pas vous vexer mais j ai toujours ces deux notion qui me gène -_- merci
    Re.
    C'est dommage pour vous. Mais la compréhension est une affaire personnelle. Je ne peux pas comprendre à votre place.
    Je ne peux que vous raconter comme je vois les choses. Si cela vous aide tant mieux. Mais, sin non, tant pis.
    A+

  13. #10
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) * (( 1*q2)/(|ro-r2|)²)
    or q1 = q2
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) * (( 1*q1)/(|ro-r2|)²)
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) ²

  14. #11
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) * (( 1*q2)/(|ro-r2|)²)
    or q1 = q2
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) * (( 1*q1)/(|ro-r2|)²)
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) ²
    Je ne comprends pas ce que tu as écrit. est-ce une réponse à ma dernière question?

  15. #12
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    oui c la reponses
    q0 = 1 (unité),
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * [(( 1*q1)/(|ro-r1|)²) + (( 1*q2)/(|ro-r2|)²)]


    Maintenant pourrais-tu écrire l'expression du champ électrique E(r0) dans l'hypothèse où l'on a une distribution continue rho(r) de charges dans l'espace?

    q1 = q2

    donc
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * [(( 1*q1)/(|ro-r1|)²) + (( 1*q1)/(|ro-r1|)²)]
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * 2*[(( 1*q1)/(|ro-r1|)²)]

    dsl

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  17. #13
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    oui c la reponses
    q0 = 1 (unité),
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) * (( 1*q2)/(|ro-r2|)²)


    Maintenant pourrais-tu écrire l'expression du champ électrique E(r0) dans l'hypothèse où l'on a une distribution continue rho(r) de charges dans l'espace?

    q1 = q2

    donc
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²) * (( 1*q1)/(|ro-r2|)²)
    E(r0) = (1 / 4 pi E0 ) * (( 1*q1)/(|ro-r1|)²)²

    Quand on a une distribution continue de charges cela veut dire que l'on a au voisinage du point r dans un volume élémentaire d3r =dx.dy.dz une quantité de charges rho(r).d3r

    Maintenant si il y a des charges partout dans l'espace il faut intégrer sur r. Peux-tu donc écrire le champ électrique au point r° due a une distribution de charges dans tout l'espace?

  18. #14
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    excuse moi , mais je n'ai pas trop bien compris votre notation d3r =dx.dy.dz une quantité de charges rho(r).d3

  19. #15
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    ah j 'ai compris en faite on considéré que la nous avons énormément de charge ( d'où l'utilisation de la densité de charge ) donc la distance dépend de x, y , z ( position de la charge dans l'espace)

    ok

    donc (1/ 4 pi *E0) integrale [ nombre de charge / (distance entre les différente charge)² ]

  20. #16
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    ah j 'ai compris en faite on considéré que la nous avons énormément de charge ( d'où l'utilisation de la densité de charge ) donc la distance dépend de x, y , z ( position de la charge dans l'espace)

    ok

    donc (1/ 4 pi *E0) integrale [ nombre de charge / (distance entre les différente charge)² ]
    oui c'est çà plus précisemment

    E° =(1/ 4 pi *E0) integrale [ rho(r) / (r-r°)² d3r

    Maintenant tu as compris ce qu'est un champ électrique c'est la force en r° due a un ensemble de charges électriques qui s'exerce sur une charge unité placée en r°. (r°) étant un point quelconque. Donc a une distribution de charges électriques correspond une distribution de champs électriques.

    La démarche pour comprendre le champ magnetique est la même sauf qu'il faut partir de la loi de Biot et Savart (au lieu de la loi de coulomb)qui donne la force d'interaction entre 2 éléments de courants élémentaires.

    Maintenant si tu lis ce qu'a écrit LPFR tu devrais mieux comprendre.

  21. #17
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    es ce que vous pouvez m expliqué ce que c'est le potentiel ( noté souvent V)

  22. #18
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    es ce que vous pouvez m expliqué ce que c'est le potentiel ( noté souvent V)
    C'est répondre à la question est-ce que le champ électrique (qui est un vecteur) dérive-t-il d'une grandeur scalaire V.

    Si la réponse est positive on a E a pour composantes:

    -dV/dx, -dV/dy, -dV/dz

    que l'on écrit E =- grad V

    avec V (x,y,z)

    L'intéret de construire un potentiel est qu'il est plus facile de manier des grandeurs scalaires que des grandeurs vectorielles comme E.

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  24. #19
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    excuses moi mais j'ai pas bien compris la notion le champs electrique derive d'une gradeur scalaire.

    egalement on dit souvent c'est le travail (l'effort a fournir pour se deplacé de A vers B) c'est bien ca ??

  25. #20
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    excuses moi mais j'ai pas bien compris la notion le champs electrique derive d'une gradeur scalaire.

    egalement on dit souvent c'est le travail (l'effort a fournir pour se deplacé de A vers B) c'est bien ca ??
    Si tu intégres sur un intervalle [a,b] E.dx avec E= -dV/dx

    alors l'intégrale vaut V(a)-V(b)

    Maintenant si tu recommences en multipliant par une charge q

    l'intégrale de q.E.dx cad une force par un déplacement te donne bien un travail qui vaut par integration:

    q [V(a)-V(b)]

  26. #21
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Donc la notion de potentiel c'est l'effort à fournir pour pouvoir se deplacé de A vers B alors pourquoi on l'utilise souvent dans les condensateur.

  27. #22
    mariposa

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    Citation Envoyé par tekken Voir le message
    Donc la notion de potentiel c'est l'effort à fournir pour pouvoir se deplacé de A vers B alors pourquoi on l'utilise souvent dans les condensateur.
    dans un condensateur pour déplacer une charge q de A à B dans le champ électrique du condensateur il faut fournir un travail (ou récupérer un travail). Dans la pratique la charge est déplacée de A à B par le circuit extérieur (car le travail ne dépend pas du chemin). cela correspond respectivement à la charge ou à la décharge du condensateur.

  28. #23
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    j 'ai pas compris votre explication ? pourriez vous me reexpliquer merci

  29. #24
    tekken

    Re : champs electrique , magnétique et equation de maxwell

    bonjour,

    on faite on utilise le potentiel V lorsque le champs électrique n'est pas le même le long d'une "ligne", c'est comme le condensateur nous avons pas le même champs électrique au niveau du condensateur ( charge et décharge d'un condensateur) et au niveau de la source c'est pourquoi on fait intervenir le potentiel V ??

    C'est bien sa

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