Nature du magnétisme

[parousky]

Bonjour,
je cherche à connaître la nature d'un champ magnétique. Pourquoi un bout de fer est-il attiré par un aimant ?
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[invitea774bcd7]

Pour une question aussi vaste, Wikipedia est un bon début : http://fr.wikipedia.org/wiki/Magnétisme

[parousky]

J'aéjà regardé sur cette page mais leurs explications sont très icomplètes je trouve. Comment le magnétisme existe-t-il ?

[invitea774bcd7]

Comment le magnétisme existe-t-il ?

Tes questions sont trop vagues…
Dis-nous ce que tu sais, ce que tu ne comprends pas, etc…
Tu sais ce qu'est un champ magnétique par exemple ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[curieuxdenature]

J'aéjà regardé sur cette page mais leurs explications sont très icomplètes je trouve. Comment le magnétisme existe-t-il ?

Bonjour

le magnétisme existe à l'état naturel avec la pierre d'aimant, un mélange d'oxydes fer qu'on trouve dans les mines de pays scandinaves.

Avec les expériences de physique sur le courant électrique on a pendant quelques temps utilisé la force d'attraction mise en jeu entre deux fils paralléles parcourus par un courant pour définir l'Ampère.

Avec Maxwell on a une théorie parfaitement cohérente de l'électromagnétisme, reliant le magnétisme et l'électricité.

Avec Einstein et la théorie de la relativité on a un champ où les corps qui y sont soumis emprunte des trajectoires qui sont les seules possibles, des courbures qui nous font penser qu'il y a attraction ou repulsion alors qu'il n'y a que déformation de l'espce environnant.

Bref, y a du grain à moudre...

[Eurole]

Bonsoir.
Le nom magnetisme provient de celui d'une ville grecque - actuellement en Asie mineure.
Un résumé de son histoire se trouve ici:

http://www.ampere.cnrs.fr/parcourspe...m/18e/gilbert/

On parle également de magnétisme animal, une autre histoire plus délicate

.

[parousky]

J'avoue queje ne sais pas ce qu'est un champ magnétique.

[tempsreel1]

bsr

Bonjour

le magnétisme existe à l'état naturel avec la pierre d'aimant, un mélange d'oxydes fer qu'on trouve dans les mines de pays scandinaves.

il y en a parait il en ex magnesie sur la cote ouest de turkie également

Avec les expériences de physique sur le courant électrique on a pendant quelques temps utilisé la force d'attraction mise en jeu entre deux fils paralléles parcourus par un courant pour définir l'Ampère.

c'est plus le cas actuellement ?

Avec Einstein et la théorie de la relativité on a un champ où les corps qui y sont soumis emprunte des trajectoires qui sont les seules possibles, des courbures qui nous font penser qu'il y a attraction ou repulsion alors qu'il n'y a que déformation de l'espce environnant.

je ne vois pas le rapport avec ...le magnetisme

[Eurole]

J'avoue queje ne sais pas ce qu'est un champ magnétique.

Bonsoir.
Voici un début de réponse en images.

http://images.google.fr/images?hl=fr...ed=0CCUQsAQwAw

Avec la "matière grise", c'est plus difficile et plus long.

.

[invite6754323456711]

J'avoue queje ne sais pas ce qu'est un champ magnétique.

Expérimentalement pour l'instant (en accord avec la théorie de Maxwell) : la seule source du champ magnétique provient de l'existence d'un courant électrique c'est-à-dire, un mouvement de charges électriques.

Maintenant l'existence de monopoles magnétiques (Prévue par Paul Dirac dans le cadre de la physique quantique) impliquerait donc également l'existence de courants magnétiques qui fourniraient également une source au champ électrique d'une nature différente des sources usuelles.

Infos extrait de http://fr.wikipedia.org/wiki/Monop%C...agn%C3%A9tique

Un fil d'actualité sur le sujet http://forums.futura-sciences.com/ph...agnetique.html


Patrick

[stefjm]

c'est plus le cas actuellement ?

Si.
L'ampère est toujours défini comme cela.
http://www1.bipm.org/fr/si/si_brochu...-1/ampere.html

je ne vois pas le rapport avec ...le magnetisme

Et pourtant.
La relativité unifie dans une même grandeur le champ magnétique et le champ électrique, comme elle le fait pour l'espace-temps.
Un changement de référentiel transforme un champ électrique en champ magnétique.

[tempsreel1]

La relativité unifie dans une même grandeur le champ magnétique et le champ électrique, comme elle le fait pour l'espace-temps.
Un changement de référentiel transforme un champ électrique en champ magnétique.

et comment s"appelle cette grandeur unifiée ? Si c'est le champ électromagnétique, Maxwell l'a fait sans que soit nécessaire la relativité dans le cadre de sa théorie...

[stefjm]

C'est un tenseur.
http://www.phys.ens.fr/cours/notes-d...relativite.pdf

Les équations de Maxwell ne sont pas invariante par une transformation de Galilée. C'était tout le problème de l'époque.

Par contre, elles sont invariantes par une transfo de Lorentz, d'où le lien bien évident.

Cordialement.

[tempsreel1]

je pense contrairement à toi, que la non invariance de la théorie de Maxwell / à la transfo. de Galilée a conduit les physiciens notamment Lorentz le premier à formuler de nouvelles hypothèses sur le temps et l'espace (d'ailleurs sans qu'il le sache).
On retrouve les équations de Maxwell à partir de la relativité et de considérations sur le champ électromagnétique mais ... au final c'est la même.

Dire que la grandeur unifiée est un tenseur c à d une entité mathématique n'a pas de sens ...

au revoir

[invite4cd6edb8]

Bonjour ami(e)s Forumeurs

Désolé pour cette petite intrusion mais j'ai pensé que posé la question pourrai éclaircir la question sur la ..... nature du magnétisme ...
Voila On a étudiés récemment en Physique Nucléaire que le Fer était l'élément le plus Stable de l'univers[car son énergie de Liaison entre nucléons est très forte] Donc Jvoudré savoir si il y a bien un Lien entre se phénomène et a la capacité du fer a pouvoir produire un Champs Magnétique(Comme dans le Cas du Noyaux Terrestre )

Merci d'avance.

[invitea774bcd7]

Non, aucun rapport

[invitef122887c]

Si je puis:y'a t'il une différence entre champ magnétique et électromagnétique,vu que le magnétisme est généré par l'electricité(a ce que j'ai compris)?

Aussi,quelqu'un pourrait t'il définir le magnetisme,ou le champ magnetique en une explication simple,ce que wikipedia ne fait pas vraiment.Ca pourrait aider a comprendre.Svp.

Merci.

[curieuxdenature]

je ne vois pas le rapport avec ...le magnetisme

Bonjour tempsreel1

La théorie de la relativité restreinte est la réponse la plus cohérente en ce qui concerne l'électrodynamique des charges électriques en mouvement, c'est d'ailleurs le titre de l'article d'Einstein qui a provoqué la révolution qu'on connait.

Pour retranscrire un passage de bouquin sur le sujet:

Einstein était convaincu que les équations de Mawxell devaient avoir la même forme dans tous les référentiels galiléens en mouvement de translation rectiligne et uniforme les uns par rapport aux autres, et qu'il était impossible de détecter le repos absolu, ni le mouvement rectiligne et uniforme.

En clair il était persuadé qu'il n'était pas possible de distinguer ces deux événements :
1- Je déplace un aimant dans une spire immobile.
2- Je déplace une spire autour de l'aimant immobile.

Alors voilà, sa contribution ne se limite pas aux ascenseurs en chute libre, ça, c'était pour étendre aussi ce raisonnement à la gravitation.

[mariposa]

je pense contrairement à toi, que la non invariance de la théorie de Maxwell / à la transfo. de Galilée a conduit les physiciens notamment Lorentz le premier à formuler de nouvelles hypothèses sur le temps et l'espace (d'ailleurs sans qu'il le sache).
On retrouve les équations de Maxwell à partir de la relativité et de considérations sur le champ électromagnétique mais ... au final c'est la même.

bonjour,

Effectivement RR et Equations de Maxwell sont intimement liées, mais il ne faut pas perdre de vue au final que LA RR se déduit des équations de Maxwell et non le contraire.

Dire que la grandeur unifiée est un tenseur c à d une entité mathématique n'a pas de sens ...
au revoir

Oh que si, mais cela n'est pas évident si on ne sait ce qu'est vraiment un tenseur et son rapport à la physique.

En très court:

Ce que démontre l'expérience et qui est inscrit dans les équations de Maxwell est que en présence d'une charge électrique et en se situant dans un repère galiléen quelconque on constate que celle-ci est source d'un champ électrique ET d'un champ magnétique qui forment ensemble un vecteur a 6 composantes Ex, Ey, Ez, Bx, By, Bz.

Ce vecteur unique est perçu expérimentalement comme 2 entités physico-mathématiques indépendantes E et B.

On démontre que ce vecteur a 6 composantes exhibe un comportement caractéristique dans un changement de base qui permet de reconnaitre que ce vecteur est un tenseur antisymétrique de rang2.
Ce changement de base est une transformation de Lorenz dans un espace vectoriel espace-temps à 4 dimensions. Les tenseurs antisymétriques sont de dimension 6.

[mach3]

Effectivement RR et Equations de Maxwell sont intimement liées, mais il ne faut pas perdre de vue au final que LA RR se déduit des équations de Maxwell et non le contraire.

il me semblait avoir lu (je ne sais plus où mais ça m'avait bluffé), que si on construit à la main le champ le plus simple possible en RR, on obtient quelque chose qu'on peut identifier exactement au champ électromagnétique. En gros on peut extraire les équations de Maxwell de la RR en posant l'existence d'un champ.
Historiquement Maxwell précède la RR, mais d'un point de vue structure de la théorie, l'inverse est possible.

m@ch3

[mariposa]

il me semblait avoir lu (je ne sais plus où mais ça m'avait bluffé), que si on construit à la main le champ le plus simple possible en RR, on obtient quelque chose qu'on peut identifier exactement au champ électromagnétique. En gros on peut extraire les équations de Maxwell de la RR en posant l'existence d'un champ.
Historiquement Maxwell précède la RR, mais d'un point de vue structure de la théorie, l'inverse est possible.

m@ch3

Bonjour,

Effectivement on peut "inventer" les équations de Maxwell à partir de la seule l'équation de Dirac qui est invariante de Lorenz et également invariante par un changement de phase globale qui définit le groupe des transformations de jauge U(1) et la conservation de la charge électrique.

Il "suffit" d'écrire que l'équation de Dirac soit invariante de jauge locale cad que le changement de phase en chaque point de l'espace-temps soit arbitraire.

Cela est vrai seulement si on complète l'équation de Dirac par un nouveau champ dit de jauge A a 4 composantes. Ce nouveau champ représente les équations de Maxwell et l'invariance de jauge implique la forme mathématique du couplage entre Dirac et Maxwell.

[tempsreel1]

bjr

La théorie de la relativité restreinte est la réponse la plus cohérente en ce qui concerne l'électrodynamique des charges électriques en mouvement

donc il faudrait traiter l'électromagnétisme avec la RR ! ?

il ne faut pas perdre de vue au final que LA RR se déduit des équations de Maxwell et non le contraire.

c'est pas contradictoire avec ce qui précède ?

Oh que si, mais cela n'est pas évident si on ne sait ce qu'est vraiment un tenseur et son rapport à la physique.

J'avoue ne pas bien cerner la notion de tenseur mais il faudrait préciser sa nature quand on substitue un tenseur à une grandeur physique

merci

[Eurole]

...
Ce que démontre l'expérience et qui est inscrit dans les équations de Maxwell est que en présence d'une charge électrique et en se situant dans un repère galiléen quelconque on constate que celle-ci est source d'un champ électrique ET d'un champ magnétique qui forment ensemble un vecteur a 6 composantes Ex, Ey, Ez, Bx, By, Bz.

Ce vecteur unique est perçu expérimentalement comme 2 entités physico-mathématiques indépendantes E et B.

On démontre que ce vecteur a 6 composantes exhibe un comportement caractéristique dans un changement de base qui permet de reconnaitre que ce vecteur est un tenseur antisymétrique de rang2.
Ce changement de base est une transformation de Lorenz dans un espace vectoriel espace-temps à 4 dimensions. Les tenseurs antisymétriques sont de dimension 6.

Bonjour.
Ma question ne porte pas sur les changements de base, ni « l’espace vectoriel espace-temps à 4 dimensions », ni les « tenseurs antisymétriques de dimension 6 », qui ne sont encore qu’un point lointain de ma prospective…

Mais un vecteur à 6 composantes m’évoque à la fois « la règle des trois doigts » et des coordonnées cartésiennes à trois dimensions.

6 composantes me paraissent une notion fondamentale.
Comment se répartissent-elles entre le champ électrique et le champ magnétique pour former un courant ?

.

[curieuxdenature]

c'est pas contradictoire avec ce qui précède ?

re

pourquoi contradictoire, une description mathématique n'a pas force d'explication. Il y a complémentarité et plus dans ce cas précis.

Dire que le champ magnétique apparait quand une charge est en mouvement relatif par rapport à un référentiel n'est pas une description mais une explication cohérente qui se trouve confortée par les équations descriptives de Mawxell.
C'est toujours plus cohérent que de penser à des élastiques ou des engrenages qui relient les particules entre-elles.

[mariposa]

bjr

donc il faudrait traiter l'électromagnétisme avec la RR ! ?


c'est pas contradictoire avec ce qui précède ?

En effet mon texte prête à ambiguïté.

Historiquement on a découvert la RR (1905) à partir des équations de Maxwell (1978..)

Une fois avoir découvert la RR on peut en tirer tout un tas de conséquences, par exemple la fameuse relation mais bien entendu les équations de Maxwell elles-mêmes et bien d'autre choses comme l'existence des antiparticules.

[invite6754323456711]

Mais un vecteur à 6 composantes m’évoque à la fois « la règle des trois doigts » et des coordonnées cartésiennes à trois dimensions.

6 composantes me paraissent une notion fondamentale.
Comment se répartissent-elles entre le champ électrique et le champ magnétique pour former un courant ?

.

Le tenseur électromagnétique permet de reconsidérer la force de Lorentz f s'exerçant sur une particule chargée.
Cette force, f a pour expression :

En relativité restreinte, son expression devient : où u est la quadrivitesse de la particule considérée.

Le tenseur de électromagnétique dans un système de coordonnées cartésiennes :



Patrick
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tenseur_de_Maxwell

[stefjm]

Historiquement on a découvert la RR (1905) à partir des équations de Maxwell (1978..)

Causalité non respectée.

[mariposa]

Causalité non respectée.

Cà fait plaisir de voir qu'il y en a qui lisent attentivement ce que j'écris.

[invitef122887c]

Quelqu'un a réponse a ma question?Ou alors je crée un sujet pour?

Merci.

[invite6754323456711]

Quelqu'un a réponse a ma question?Ou alors je crée un sujet pour?

Merci.

Voir http://www.bbemg.ulg.ac.be/FR/2Notions/cecm.html

Patrick