Nature du champ magnétique ?

[Christian Arnaud]

Bonjour,

J'avais lu sur le net il y a quelque temps que le champ magnétique n'avait pas de nature propre, et n'était qu'un dérivé du champ électrique (?): ce dernier se propageant à une vitesse finie (c), la particule à l'origine n'est plus à la même place quand le champ electrique atteint un point determiné de l'espace environnant, et donc le champ magnétique interviendrait en correctif en tenant compte de la trajectoire de la particule émettrice et de c.
Je n'arrive plus "à mettre la main" sur le site, et quelques recherches ne me le redonnent pas. et/ou ne me précisent pas la nature fondamentale du champ magnétique (dérivé du champ électrique ou pas)

Quelqu'un a-t-il une réponse, ou un lien vers un site sérieux en la matière ?

@+
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[mariposa]

Bonjour,

J'avais lu sur le net il y a quelque temps que le champ magnétique n'avait pas de nature propre, et n'était qu'un dérivé du champ électrique (?): ce dernier se propageant à une vitesse finie (c), la particule à l'origine n'est plus à la même place quand le champ electrique atteint un point determiné de l'espace environnant, et donc le champ magnétique interviendrait en correctif en tenant compte de la trajectoire de la particule émettrice et de c.
Je n'arrive plus "à mettre la main" sur le site, et quelques recherches ne me le redonnent pas. et/ou ne me précisent pas la nature fondamentale du champ magnétique (dérivé du champ électrique ou pas)

Quelqu'un a-t-il une réponse, ou un lien vers un site sérieux en la matière ?

@+

Bonjour,



Je ne comprend pas bien ton problème. Toutefois le champ magnétique, n'est pas une grandeur dérivée du champ électrique.

Les 3 composantes des 2 champs forment une grandeur à 6 composantes indépendantes.(c'est un certain tenseur antisymétrique).

Par contre lorsque tu changes de repère galiléen un champ purement électrique peut-être perçu dans un autre repère comme un champ électrique + un champ magnétique.

[invite02a942c0]

Par les équations de Maxwell, un champ électrique est générateur d'un champ magnétique, et un champ magnétique est générateur d'un champ électrique. C'est ainsi que les ondes électromagnétiques se propagent.
Maxwell-Faraday & Maxwell-Ampère proposent un problème auto-cohérent (de manière plus simple : une boucle !) où :
- un champ électromagnétique génère des courants et des changements de densité de charge dans un système
- courants et changements de densité qui à leur tour génèrent des champs électromagnétiques.
- et ainsi de suite...

Il n'y a effectivement pas de monopôle magnétique rayonnant un champ magnétique comme pour le champ électrique (i.e. la charge électrique). Un champ magnétique ne peut être que induit par déplacement de charges (donc par un courant).

Références :
- Electrodynamique classique, Jackson. Dunod.
- Physique des plasmas, JM Rax. Dunod.

Thibault

[mariposa]

Par les équations de Maxwell, un champ électrique est générateur d'un champ magnétique, et un champ magnétique est générateur d'un champ électrique. C'est ainsi que les ondes électromagnétiques se propagent.
Maxwell-Faraday & Maxwell-Ampère proposent un problème auto-cohérent (de manière plus simple : une boucle !) où :
- un champ électromagnétique génère des courants et des changements de densité de charge dans un système
- courants et changements de densité qui à leur tour génèrent des champs électromagnétiques.
- et ainsi de suite...

Il n'y a effectivement pas de monopôle magnétique rayonnant un champ magnétique comme pour le champ électrique (i.e. la charge électrique). Un champ magnétique ne peut être que induit par déplacement de charges (donc par un courant).

Références :
- Electrodynamique classique, Jackson. Dunod.
- Physique des plasmas, JM Rax. Dunod.

Thibault

Il y a quelques mélanges.

1- Le champ électromagnétique sans sources.

Une onde électromagnétique peut exister là où il n'y a pas de sources (charges et courants).

Cela découle de :

rot E= -dB/dt

rot B = 1/c2. dE/dt

Equations sans charges et courants.

2- Comment voir un champ magnétique avec une charge fixe.

Par contre une charge statique donne un champ électrique statique et bien entendu pas de champ magnétique.

Cela découle de

epsilon°.divE = rho

Maintenant si tu te places dans un repère en mouvement rectiligne uniforme tu vois un courant et celui-ci donne un champ électrique et un champ magnétique. En fait on montre que le champ magnétique est d'origine purement relativiste (voir Feymann)


Tout cela ne met pas en cause le fait que l'ensemble des 6 composantes forment un quadritenseur antisymétrique de Lorentz.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Christian Arnaud]

Merci à vous deux

Désolé si ma formulation première était un peu confuse
Il y avait bien en effet quelquechose lié au repère d'observation.
Voici un extrait :
"....Pourtant il n'est pas assez connu que le champ magnétique est la meilleure illustration de la relativité puisqu'il résulte de l'interaction électrostatique entre des charges en mouvements relatifs les unes par rapport aux autres. En effet, il n'y a pas de champ magnétique si on va à la même vitesse que les électrons. Le champ magnétique a pour origine la relativité des mouvements par rapport à la vitesse du courant......

trouvé dans cette page :
jeanzin.fr/ecorevo/sciences/relativi.htm

@+

[Christian Arnaud]

Bonjour,

I
... En fait on montre que le champ magnétique est d'origine purement relativiste ....

Cela reprend ma question initiale : en fait, le champ magnétique ne se déduit-il pas du champ électrique et du mouvement des charges ?

D'ailleurs, si on connait le champ électrique et sa variation dans le temps, on connait au moins le rotationel du champ magnétique (Maxwell que tu cites : rot B = 1/c2. dE/dt ) (?)

@+

[mariposa]

Bonjour,

Cela reprend ma question initiale : en fait, le champ magnétique ne se déduit-il pas du champ électrique et du mouvement des charges ?

Bonjour

Oui et non.

Dans le cas d'une charge fixe tu as un vecteur E et un vecteur B dont les composantes sont nulles ce qui fait bien 6 composantes. En changeant de repère tu auras 2 vecteurs (toujours 6 composantes) dont aucun n'aura de composante nulle. La nullité de certaines composantes est donc liée a certains reperes.

Pour un condensateur plan le champ électrique a 1 seule composante non nulle selon z si z est la direction orthogonale au plan, sinon 3 dans un repère quelconque.

D'ailleurs, si on connait le champ électrique et sa variation dans le temps, on connait au moins le rotationel du champ magnétique (Maxwell que tu cites : rot B = 1/c2. dE/dt ) (?)

Dans le cas d'une onde électromagnétique libre (absence de sources) c'est vrai.

après quelques manipulations on obtiend une équation d'onde de propagation pour le seul champ électrique dont on peut déduire le champ magnétique.

[invitee4af6302]

Merci à vous deux

Désolé si ma formulation première était un peu confuse
Il y avait bien en effet quelquechose lié au repère d'observation.
Voici un extrait :
"....Pourtant il n'est pas assez connu que le champ magnétique est la meilleure illustration de la relativité puisqu'il résulte de l'interaction électrostatique entre des charges en mouvements relatifs les unes par rapport aux autres. En effet, il n'y a pas de champ magnétique si on va à la même vitesse que les électrons. Le champ magnétique a pour origine la relativité des mouvements par rapport à la vitesse du courant......

trouvé dans cette page :
jeanzin.fr/ecorevo/sciences/relativi.htm

@+

Bonjour,

J'ai l'impression que le raisonnement qui fait appel à la relativité pour expliquer la présence d'un champ magnétique ne colle pas, je m'explique : 2 bobines parcourues par un courant identique, dans le même sens s'attirent.Pourtant : en reprenant l'analogie du déplacement relatif de électrons, ceux-ci ont un déplacement relatif globalement nul, donc il ne devrait y avoir aucun effet .Je vais plus loin : le sens du courant détermine le sens du champ magnétique, hors : quelque soit le sens de déplacement de l'électron, en suivant cette analogie, nous devrions avoir un champ de même sens, puisque la contraction des longueur ne dépend pas de la direction.Je suis loin de mettre en doute l'analogie faite par Einstein lui-même, mais il semble bien y avoir une faille dans l'analogie, quelqu'un a t'il une explication ?

[invitea774bcd7]

Une bobine toute seule produit un champ magnétique déjà.