Cage de Faraday

[inviteb14aa229]

Bonjour,

Je voudrais revenir sur un thème déjà abordé plusieurs fois, la cage de Faraday.
Deux questions :
- la cage doit-elle être ou non à la terre ? Cela joue-t-il un rôle ? (Un avion n'est pas à la terre.)
- on parle toujours des parois (parois pleines ou grillage) ; mais question naïve : qu'en est-il du toit ? et du sol ? conducteur également, pas conducteur ? isolé ou au contact des parois ? aucune importance ? Wikipédia et les autres forums antérieurs ne disent rien sur ces points.

Merci pour les renseignements.

Paminode
-----

[calculair]

Bonjour,

La cage parfaitement conductrice decoupe dans l'espace 2 zones independantes ou qui s'ignorent du point de vue du champ electrique. L'interieur de la cage et l'exterieur de la cage.

Quand la cage est fixée au sol il est prudent de la relier à la terre pour fixer son potentiel à 0

Evidemment le toit, le sol et les paroies doivent être conductrices.

Quand la cage est grillagée, l'effet cage de Faraday s'attenue aux hautes frequences. Par chaque trou dans le grillage il y a des fuites qui augmentent avec la frequence ou la longueur d'onde

[f6bes]

Bjr à toi,
Une cage de faraday non reliée à la terre se "charge" à un certain potentiel.
Ex: lorsque t'es en voiture la voiture à tendance à se charger électriquement.
TANT QUE tu es DANS la voiture il ne se passe RIEN.
Tu sors de celle ci, parfois, tu prends une bonne "bourre".
Explication:Tu te "décharges" instantanément à la terre.
Donc afin d'éviter que la cage soit continuellement chargée, on la met au potentiel de la Terre.
Une "cage" est qq chose de clos sur toutes ses faces. TOUTES les faces doivent etre conductrices (cotés, toit, sol) et reliées entre elles.

Cela peut s'apparenter à qq chose de "cubique ".

Bonne soirée

[inviteb14aa229]

Bonjour à tous les deux.

Merci pour ces informations.
Je comprends mieux le problème.

Paminode

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite21348749873]

Bonsoir
La cage de Faraday sépare l'espace en deux parties completement indépendantes du point de vue électrique si on la maintient à un un potentiel donné; si on ne la maintient pas à un potentiel donné, les conducteurs intérieurs et la charge intérieure de la cage sont indépendantes des modifications extérieures, mais non l'inverse.
La relier au sol fixe son potentiel à zéro, ce qui peut etre un positif pour la sécurité des personnes, mais ne change rien à la preotection electrique de l'interieur vis à vis des perturbations extérieures.

[invite6dffde4c]

...
si on ne la maintient pas à un potentiel donné, les conducteurs intérieurs et la charge intérieure de la cage sont indépendantes des modifications extérieures, mais non l'inverse.
...

Bonjour.
Je pense que l'inverse est aussi vrai.
Avez-vous un exemple dans lequel un changement interne puisse être vu de l'extérieur?
Au revoir.

[invite21348749873]

Bonjour.
Je pense que l'inverse est aussi vrai.
Avez-vous un exemple dans lequel un changement interne puisse être vu de l'extérieur?
Au revoir.

Bonjour
Si vous faites varier par exemple la charge contenue à l'interieur de la cage, la charge superficielle exterieure variera d'autant, parce qu'il y a influence totale, et le champ à l'exterieur produit par la cage sera modifié.

[obi76]

Cela dit, pour faire varier la charge à l'interieur de la cage de Faraday, il faudra les amener ces charges. Il y aura donc au moins une "fuite" de courant de l'extérieur vers l'intérieur, ce n'est donc plus une cage de Faraday parfaite...

[invite21348749873]

Cela dit, pour faire varier la charge à l'interieur de la cage de Faraday, il faudra les amener ces charges. Il y aura donc au moins une "fuite" de courant de l'extérieur vers l'intérieur, ce n'est donc plus une cage de Faraday parfaite...

Bonjour
Non, ce peut etre une fuite interne seulement entre les charges et l'interieur de la cavité par exemple.

[b@z66]

Après, en sortant un peu du cas de l'électrostatique, les perturbations entre les deux espaces doivent pouvoir aussi différer suivant l'angle d'incidence d'une onde électromagnétique sur une cage de Faraday(si on considère celle ci comme une boite continue métallique).

[invite6dffde4c]

Bonjour.

Bonjour
Si vous faites varier par exemple la charge contenue à l'interieur de la cage, la charge superficielle exterieure variera d'autant, parce qu'il y a influence totale, et le champ à l'exterieur produit par la cage sera modifié.

Cela dit, pour faire varier la charge à l'interieur de la cage de Faraday, il faudra les amener ces charges. Il y aura donc au moins une "fuite" de courant de l'extérieur vers l'intérieur, ce n'est donc plus une cage de Faraday parfaite...

Oui, Obi a parfaitement répondu.
Pour amener des charges de l'extérieur vers l'intérieur il faut, au moins, faire un trou dans la cage. Ce n'est plus une cage de Faraday.

Bonjour
Non, ce peut etre une fuite interne seulement entre les charges et l'interieur de la cavité par exemple.

Je ne vois pas du tout votre manip. Pouvez-vous la décrire plus précisement?
Au revoir.

[invite21348749873]

Bonjour.




Oui, Obi a parfaitement répondu.
Pour amener des charges de l'extérieur vers l'intérieur il faut, au moins, faire un trou dans la cage. Ce n'est plus une cage de Faraday.





Je ne vois pas du tout votre manip. Pouvez-vous la décrire plus précisement?
Au revoir.

Par exemple vous avez dans la cavité un corps chargé au potentiel V.
Vous reliez ce corps à l'interieur de la cavité.
Un electroscope classique avec un trou assez grand pour introduire un petit plateau de charge constitue déja une bonne cage de Faraday.
Et si vous considérez le cas idéal sans trou, il est idiot de supposer que quelqu'un a mis des charges à l'intérieur, et dans ce cas, nous parlons dans le vide, c'est le cas de le dire.

[invite6dffde4c]

Et si vous considérez le cas idéal sans trou, il est idiot de supposer que quelqu'un a mis des charges à l'intérieur, et dans ce cas, nous parlons dans le vide, c'est le cas de le dire.

Re.
Eh oui! Je crois que nous parlons dans le vide.
A+

[invite21348749873]

Re.
Eh oui! Je crois que nous parlons dans le vide.
A+

Bonsoir
Ecoutez, LPFR
Je ne suis pas aussi calé que vous, nous sommes d'accord la dessus et je n'ironise pas.
Je viens ici pour apprendre ,bien plus que pour donner des leçons et garde toute mon humilité, comme l'indique la phrase que j'ai choisie pour me présenter.
Maintenant que vous preniez systematiquement le contre pied de ce que je dis , c'est votre affaire.
Je vous dis simplement que si la cage n'est pas à un potentiel fixe, l'exterieur sera modifié si on modifie l'interieur et pas l'inverse.
Que vous le croyez ou non.Et je vous demande poliment d'arreter de me prendre pour un con.
Cordialement

[obi76]

Je vous dis simplement que si la cage n'est pas à un potentiel fixe, l'exterieur sera modifié si on modifie l'interieur et pas l'inverse.

C'est b ien là le problème où on n'est pas d'accord. Comment veux-tu changer le potentiel de l'intérieur, ou rajouter des charges à l'intérieur, sachant que la conservation de la charge est - au même titre que la conservation de l'énergie - un principe fondamental ? Tu pourra chercher tous les artifices que tu veux, c'est impossible sans les apporter de l'extérieur, et on retombe sur le point que j'ai soulevé auparavant.

Cordialement,

[invite21348749873]

C'est b ien là le problème où on n'est pas d'accord. Comment veux-tu changer le potentiel de l'intérieur, ou rajouter des charges à l'intérieur, sachant que la conservation de la charge est - au même titre que la conservation de l'énergie - un principe fondamental ? Tu pourra chercher tous les artifices que tu veux, c'est impossible sans les apporter de l'extérieur, et on retombe sur le point que j'ai soulevé auparavant.

Cordialement,

Bonsoir
Ce probleme est plus du domaine de l'expérience "par la pensée" que de celui de l'expérimentation;de toutes façons une cage metallique contenant des corps chargés qui ne touchent pas ses parois me semble difficile à réaliser; mais en supposant que cele soit réalisé, vous pouvez toujours imaginer qu'un systeme temporisé (à définir) relie à un moment donné un de ces corps à l'interieur de la paroi, par exemple; ou deux corps entre eux; vous modifierez l'équilibre interieur sans apporter de charges depuis l'exterieur.
Cordialement

[invite21348749873]

C'est b ien là le problème où on n'est pas d'accord. Comment veux-tu changer le potentiel de l'intérieur, ou rajouter des charges à l'intérieur, sachant que la conservation de la charge est - au même titre que la conservation de l'énergie - un principe fondamental ? Tu pourra chercher tous les artifices que tu veux, c'est impossible sans les apporter de l'extérieur, et on retombe sur le point que j'ai soulevé auparavant.

Cordialement,

Petit rajout: je n'ai peut etre pas été assez précis; quand je dis modifier la charge, je veux dire la répartition de la charge à l'interieur, bien sur.
Sans doute est-ce cela qui a prêté à confusion.

[obi76]

Je comprends mieux alors


ca ne changera rien vu de l'extérieur, une cage de faraday parfaite étant parfaitement conductrice, il y aura instantanément équilibre des charges entre l'intérieur et le métal les constituant.

[invite21348749873]

Je comprends mieux alors


ca ne changera rien vu de l'extérieur, une cage de faraday parfaite étant parfaitement conductrice, il y aura instantanément équilibre des charges entre l'intérieur et le métal les constituant.

Bonjour
Si vous modifiez la répartition des charges à l'interieur, le potentiel de la cage variera ; et alors l'espace exterieur sera modifié; c'est pour certte raison que la cage doit etre reliée à une source de potentiel fixe pour qu'on puisse affirmer qu'elle sépare l'espace en deux régions completement indépendantes.

[obi76]

Si vous modifiez la répartition des charges à l'interieur, le potentiel de la cage variera

C'est sur ce point que nous ne sommes pas d'accord, le potentiel étant constant dans un matériau parfaitement conducteur. Mais j'attends confirmation (si LPFR ou f6bes pouvaient confirmer ce serai gentil, je les en remercie par avance).

Cordialement,

[invite6dffde4c]

C'est sur ce point que nous ne sommes pas d'accord, le potentiel étant constant dans un matériau parfaitement conducteur. Mais j'attends confirmation (si LPFR ou f6bes pouvaient confirmer ce serai gentil, je les en remercie par avance).

Cordialement,

Bonjour Obi.
Vous avez raison, bien sûr.
La modification de la répartition de charges à l'intérieur de la cage ne modifie en rien le champ à l'extérieur ni le potentiel de la cage vu de l'extérieur.
Cordialement,

[b@z66]

Bonjour Obi.
Vous avez raison, bien sûr.
La modification de la répartition de charges à l'intérieur de la cage ne modifie en rien le champ à l'extérieur ni le potentiel de la cage vu de l'extérieur.
Cordialement,

Effectivement, les ondes électromagnétiques ne peuvent pas traverser le métal donc les "changements" de la répartition des charges à l'intérieur de la cage ne perturbent en rien le champ extérieur. Toutefois, il en aurait été effectivement différemment si la quantité totale de charge à l'intérieur de la cage avait pu varier mais ce n'est plus alors une "vraie" cage de Faraday.

[invite21348749873]

C'est sur ce point que nous ne sommes pas d'accord, le potentiel étant constant dans un matériau parfaitement conducteur. Mais j'attends confirmation (si LPFR ou f6bes pouvaient confirmer ce serai gentil, je les en remercie par avance).

Cordialement,

Bonjour
Prenons le cas d'une cage au potentiel V0 contenant deux corps chargés au potentiel V1 et V2.
Imaginons qu'un dispositif relie à un moment donné V2 à VO.
D'apres vous est ce que le potentie V0 change , ou pas? Et le potentiel V1?

[b@z66]

Bonjour
Prenons le cas d'une cage au potentiel V0 contenant deux corps chargés au potentiel V1 et V2.
Imaginons qu'un dispositif relie à un moment donné V2 à VO.
D'apres vous est ce que le potentie V0 change , ou pas? Et le potentiel V1?

C'est pas trop dans le principe de la cage de Faraday de s'amuser à lui relier les charges électriques qu'elle contient puisqu'en faisant cela on modifie ainsi sa charge électrique! Toutefois, il est certain qu'en modifiant la géométrie de l'emplacement "des" conducteurs constituants la cage et l'intérieur de la cage, tu modifies aussi leur capacité et donc aussi leur potentiels respectifs mais cela ne change en rien le fait que le champ électrique à l'extérieur de la cage reste le même puisque les charges de la face interne de la cage et les charges à l'intérieur de la cage restent en influence totale(la répartition des charges sur la face extérieure n'est elle pas modifiée).

[invite21348749873]

C'est pas trop dans le principe de la cage de Faraday de s'amuser à lui relier les charges électriques qu'elle contient puisqu'en faisant cela on modifie ainsi sa charge électrique! Toutefois, il est certain qu'en modifiant la géométrie de l'emplacement "des" conducteurs constituants la cage et l'intérieur de la cage, tu modifies aussi leur capacité et donc aussi leur potentiels respectifs mais cela ne change en rien le fait que le champ électrique à l'extérieur de la cage reste le même puisque les charges de la face interne de la cage et les charges à l'intérieur de la cage restent en influence totale(la répartition des charges sur la face extérieure n'est elle pas modifiée).

Bonsoir
Je ne parle pas seulement de déplacer les conducteurs dans la cage.
Je sais que cela ne peut modifier l'équilibre exterieur
Maintenant, considerez une cage de faraday chargée au potentiel V0 sans rien à l'interieur; elle porte une charge superficielle q1.
Introduisons à l'interieur un corps chargé avec la charge+q2.
La face interieure prend la charge -q2 et la face exterieure q1+q2.
Imaginez un dispositif qui relie les deux corps à l'interieur.
La charge de la face intérieure passe de -q2 à 0, celle du corps interne à 0 et celle de la face externe de q1+q2 à q1.

[obi76]

Introduisons à l'interieur un corps chargé avec la charge+q2..

C'est là le problème, introduire une charge = fuite de courant = cage de Faraday pas parfaite.

[invite21348749873]

Bonsoir
Je ne parle pas seulement de déplacer les conducteurs dans la cage.
Je sais que cela ne peut modifier l'équilibre exterieur
Maintenant, considerez une cage de faraday chargée au potentiel V0 sans rien à l'interieur; elle porte une charge superficielle q1.
Introduisons à l'interieur un corps chargé avec la charge+q2.
La face interieure prend la charge -q2 et la face exterieure q1+q2.
Imaginez un dispositif qui relie les deux corps à l'interieur.
La charge de la face intérieure passe de -q2 à 0, celle du corps interne à 0 et celle de la face externe de q1+q2 à q1.

Lire:Cage de faraday isolée portée au potentiel V0

[b@z66]

Non, la face extérieure de la cage reste à la même charge q1+q2. Quant à la somme des charges de la face intérieure et du "corps chargé"(avant ou après le contact avec la cage), elle reste la même.

[invite21348749873]

Non, la face extérieure de la cage reste à la même charge q1+q2. Quant à la somme des charges de la face intérieure et du "corps chargé"(avant ou après le contact avec la cage), elle reste la même.

Bonsoir
Si vous avez porté le corps interieur au potentiel de la cage, vous aveez déchargé le condensateur constitué par ces deux corps; et la charge exterieure redevient q2. La somme des charges du corps et de l'interieur de la cage est égale à zero.

[invite21348749873]

C'est là le problème, introduire une charge = fuite de courant = cage de Faraday pas parfaite.

Bonjour
Si vous prenez par exemple , une cage sphérique de 1000 kmde diametre chargée uniformément, et que vous y pratiquiez un trou de 1 m de diametre, pensez vous que cela modifiera notablement le probleme?