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flux du champ électrostatique



  1. #1
    mathier

    flux du champ électrostatique

    bonsoir
    j'essaye de me représenter ce qu'est le flux d'un champ électrostatique.
    En utilisant le sens commun je sais que le flux de X à travers une surface S est la quantité (masse ou volume ou ... )de X qui traverse S en une seconde

    pour le flux du champ électrostatique, je suis tenté d'écrire c'est la quantité de champ électrostatique qui traverse une surface en 1seconde.
    Mais "quantité de champ électrostatique" ça ne veut rien dire

    qq'un pourrait m'expliquer cela SVP

    merci

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    invite91266753

    Re : flux du champ électrostatique

    Citation Envoyé par mathier Voir le message
    bonsoir
    j'essaye de me représenter ce qu'est le flux d'un champ électrostatique.
    En utilisant le sens commun je sais que le flux de X à travers une surface S est la quantité (masse ou volume ou ... )de X qui traverse S en une seconde

    pour le flux du champ électrostatique, je suis tenté d'écrire c'est la quantité de champ électrostatique qui traverse une surface en 1seconde.
    Mais "quantité de champ électrostatique" ça ne veut rien dire

    qq'un pourrait m'expliquer cela SVP

    merci
    Imaginez une charge positive en un point P. Cette charge va transmettre dans le volume environnant un flux d'énergie. Ce flux calculé au travers d'une sphère est égal à l'intégrale de E.dS. Le produit scalaire de chaque vecteur élémentaire ne fait pas apparaître de cos car les deux vecteurs E et dS sont toujours colinéaires. E est le champ électrique à une distance r de la charge électrique.

    Il faut imaginer que la charge électrique diffuse de l'énergie dans l'espace et en tout point M il existe un champ électrique de valeur E(r). On parle de champ électrostatique parce que la valeur de E est constante à la distance r. Il y a par contre diffusion d'énergie au travers de l'espace. D'où la notion de flux du champ électrique comparable au flux de filets d'eau en mouvement au travers d'une section S.

    Cdlt

  4. #3
    LPFR

    Re : flux du champ électrostatique

    Bonjour.

    Citation Envoyé par RealWheel Voir le message
    Imaginez une charge positive en un point P. Cette charge va transmettre dans le volume environnant un flux d'énergie. Ce flux calculé au travers d'une sphère est égal à l'intégrale de E.dS. Le produit scalaire de chaque vecteur élémentaire ne fait pas apparaître de cos car les deux vecteurs E et dS sont toujours colinéaires. E est le champ électrique à une distance r de la charge électrique.

    Il faut imaginer que la charge électrique diffuse de l'énergie dans l'espace et en tout point M il existe un champ électrique de valeur E(r). On parle de champ électrostatique parce que la valeur de E est constante à la distance r. Il y a par contre diffusion d'énergie au travers de l'espace. D'où la notion de flux du champ électrique comparable au flux de filets d'eau en mouvement au travers d'une section S.

    Cdlt
    Non, RealWheel.
    Une charge ne transmet pas un flux d'énergie.
    Le flux du champ électrique n'est pas une énergie.
    Au départ, quand on a transportée la charge là ou elle se trouve, il y a eu effectivement un flux transitoire d'énergie. Mais une fois la situation établie (nous sommes dans l'électrostatique), il n'y a plus d'énergie transportée.


    @Mathier:
    Vous avez raison, "la quantité de champ électrostatique" ne veut rien dire. Restez au flux du champ, qui est tout aussi non-intuitif mais, au moins, c'est le bon nom.
    Le seul flux de champ vectoriel que l'on peut "voir" sans problème est celui du champ de vitesses d'un fluide (incompressible ou presque) comme l'eau.
    Donc, pour "voir" les choses ou un problème, faites la substitution dans votre tête. Même si cette substitution n'est possible que dans les zones où la divergence du champ est zéro.
    Mais, tant pis pour vous. Le flux est un concept très utile et il faut que vous vous habituiez, même s'il n'est pas intuitif dans beaucoup de situations.
    Au revoir.

  5. #4
    stefjm

    Re : flux du champ électrostatique

    Bonjour,
    Un peu d'analyse dimensionnelle aide à y voir plus clair.
    Ce n'est pas LA solution (avant que LPFR ne monte au créneau) mais ce n'est pas plus mal que de «s'habituer» au concept.
    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  6. #5
    mathier

    Re : flux du champ électrostatique

    ok si je reprends l'analogie avec le champ de vitesse
    j'essaye de vous livrer ma vision actuelle des choses.

    Des molécules d'eau traverse une surface élémentaire (je prends une surface élémentaire car j'ai simplement à "ajouter" toutes les surfaces élémentaires pour retrouver la surface totale traversée grâce à l'outil "intégrale" des matheux qui permet de sommer)
    les lignes de champ de vitesse sont la trajectoire de champ molécules d'eau

    le flux élémentaire dF = v.dS
    est ce que je dois admettre cette formule ou est -elle logique ? si elle l'est je vois mal pourquoi. des vecteurs vitesse traverse la surface dS mais pourquoi en faire le produit scalaire?

    si je reprends la remarque de LPFR " cette substitution n'est possible que dans les zones où la divergence du champ est zéro"
    j'ai lu le poly traitant des opérateurs que vous avez fait. donc si je suis le champ de vitesses des molécules d'eau à forcément une divergence nulle car il n'y a pas le lignes de champ en plus ou en moins à la sortie de la surface par rapport à son entrée puisque des particules ne peuvent se créer à l'intérieur de la surface
    tandis qu'avec les lignes de champ électrostique il peut y avoir des charges électriques à l'intérieur de la surface sources de champ électrique.

    merci

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    LPFR

    Re : flux du champ électrostatique

    Bonjour.
    Il est effectivement difficile d'imaginer une divergence différente de zéro avec de l'eau qui se créerait de nulle part ou disparaîtrait vers nulle part.

    Pour la formule dF=V.dS, il est facile de la retrouver: Prenez une surface, prenez une vitesse V d'eau perpendiculaire (pour l'instant) à la surface, et calculez le volume qui traverse la surface dans un temps 't' quelconque. Si vous divisez le volume par 't', vous retrouverez VdS.

    Si la surface n'est pas perpendiculaire à la vitesse (faites un dessin), la surface effective vient multipliée par cos(thêta) (thêta est l'angle d'écart avec la perpendiculaire). Une façon élégante de tenir compte de cet angle est d'attribuer à la surface un vecteur qui sera perpendiculaire à celle-ci et dont le module sera la valeur de la surface. Ça permet de tenir compte de l'angle avec le produit scalaire de la vitesse par le vecteur correspondant à la surface.
    Au revoir.

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