Comment un dipole prend de l'energie aux electrons ?

[b@z66]

Bah, le moteur il la trouve où son energie electrique

Déjà, il faut partir de la situation où les électrons sur la borne - de ton générateur ont moins d'énergie potentielle que ceux présents sur la borne +. Cela traduit en partie le fait que les électrons sur la borne - sont attirés par la borne +. Il existe donc une force électrique qui attire les électrons d'une borne à l'autre en instaurant un courant électrique. En faisant ça, cette force électrique fournit de l'énergie électrique au électrons, énergie qui est donc perdue par le générateur. Donc de l'énergie électrique est fournie en permanence par le générateur aux électrons, ce qui voudrait dire que leur énergie devrait tendre vers l'infini avec, pourquoi pas comme cas particulier, une énergie cinétique tendant vers l'infinie(cas d'un court-circuit idéal). Mais dans la plupart des cas pratiques, il existe des sources de "freinage", pour les électrons, qui leur prennent ainsi l'énergie en excès qu'ils ont acquis du générateur. Ces sources peuvent être, dans le cas d'une résistance, le "frottement" des électrons contre les molécules du réseau d'un matériau conducteur ou bien, dans le cas d'un moteur, le freinage du à un autre champ électrique(qui s'oppose au premier créé par le générateur) qui a été induit par le mouvement du rotor dans un champ magnétique. Après cela, l'énergie prise aux électrons par ces sources de freinage sont convertie en chaleur, dans le cas d'une résistance, et sous forme de travail mécanique, dans le cas d'un moteur. Enfin, il faut garder à l'esprit que cet équilibre de transfert d'énergie est toujours quasi-instantané: l'énergie électrique fournie aux électrons par le générateur se retrouve quasiment intégralement transmise immédiatement aux "sources de freinage" de ces électrons. C'est pour cela que dans les calculs d'électricité, on se fiche pas mal de l'énergie cinétique des électrons: elle est négligeable en comparaison des transferts d'énergie qui sont opérés.
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[doul11]

Enfin, il faut garder à l'esprit que cet équilibre de transfert d'énergie est toujours quasi-instantané: l'énergie électrique fournie aux électrons par le générateur se retrouve quasiment intégralement transmise immédiatement aux "sources de freinage" de ces électrons. C'est pour cela que dans les calculs d'électricité, on se fiche pas mal de l'énergie cinétique des électrons: elle est négligeable en comparaison des transferts d'énergie qui sont opérés.

je repose la question autrement : par quel phénomène physique ce fait le transport d'énergie ?

[b@z66]

oui, ce champ EM c'est bien des photons (de très faible énergie) ?

Commencer à parler de photons pour faire des explications dans un problème d'électricité tel que celui là est quand même un peu "prématuré". Il aurait d'abord fallu commencer en utilisant des mots simples comme "interaction électro(-magnétique)" et "ondes électromagnétiques" car le lien entre le photon("lumière") et l'électricité n'est pas si intuitif pour un débutant.

[b@z66]

je repose la question autrement : par quel phénomène physique ce fait le transport d'énergie ?

Tout d'abord, dans ma précédente explication, je répondais à la question initiale de Palmino qui était:

"comment le dipole fait pour prendre de l'energie à l'electron pour la transforé en autre type d'energie ."

J'ai répondu à cette question très simplement en faisant "appel aux forces." Il y a des forces qui donnent de l'énergie aux électrons, d'autres qui en prennent. Pour expliquer cela, par exemple dans le cas particulier d'un moteur ou d'une résistance, on est pas obligé d'introduire tout de suite l'interaction électromagnétique à distance, les ondes électromagnétiques, le rayonnement et les photons.

Pour répondre à ta question, le "transport" en toute rigueur ne se fait pas de manière instantanée entre le générateur et la charge(résistance, moteur ou autres...) même si l'approximation peut suffire dans le cas de circuit simple comme celui impliquant un moteur. Donc, en toute rigueur, pour analyser le transport de l'énergie électromagnétique dans un circuit, on doit introduire la notion d'ondes électromagnétiques qui transportent cette énergie mais je pense, au fond, que je ne dois rien t'apprendre.

[invite7ce6aa19]

Déjà, il faut partir de la situation où les électrons sur la borne - de ton générateur ont moins d'énergie potentielle que ceux présents sur la borne +. Cela traduit en partie le fait que les électrons sur la borne - sont attirés par la borne +. Il existe donc une force électrique qui attire les électrons d'une borne à l'autre en instaurant un courant électrique. En faisant ça, cette force électrique fournit de l'énergie électrique au électrons, énergie qui est donc perdue par le générateur. Donc de l'énergie électrique est fournie en permanence par le générateur aux électrons, ce qui voudrait dire que leur énergie devrait tendre vers l'infini avec, pourquoi pas comme cas particulier, une énergie cinétique tendant vers l'infinie(cas d'un court-circuit idéal). Mais dans la plupart des cas pratiques, il existe des sources de "freinage", pour les électrons, qui leur prennent ainsi l'énergie en excès qu'ils ont acquis du générateur. Ces sources peuvent être, dans le cas d'une résistance, le "frottement" des électrons contre les molécules du réseau d'un matériau conducteur ou bien, dans le cas d'un moteur, le freinage du à un autre champ électrique(qui s'oppose au premier créé par le générateur) qui a été induit par le mouvement du rotor dans un champ magnétique. Après cela, l'énergie prise aux électrons par ces sources de freinage sont convertie en chaleur, dans le cas d'une résistance, et sous forme de travail mécanique, dans le cas d'un moteur. Enfin, il faut garder à l'esprit que cet équilibre de transfert d'énergie est toujours quasi-instantané: l'énergie électrique fournie aux électrons par le générateur se retrouve quasiment intégralement transmise immédiatement aux "sources de freinage" de ces électrons. C'est pour cela que dans les calculs d'électricité, on se fiche pas mal de l'énergie cinétique des électrons: elle est négligeable en comparaison des transferts d'énergie qui sont opérés.

Bonsoir,

dans ton argumentation, il manque quelque chose d'important qui est l'énergie magnétique.

On pourrait écrire quelque chose de la forme:

E = U.I + 1/2.L.I2

qui exprime que la source d'énergie E se transforme en énergie joule (la chaleur) et en énergie magnétique.

Ensuite:

1/2.L.I2 = 1/2.m.V2 + Q

Qui exprime que l'énergie magnétique se transforme en énergie mécanique et en chaleur de frottement Q.


Donc le coeur du problème est bien la transformation de l'énergie magnétique en énergie cinétique ou d'une manière équivalente en travail d'une force W = F.v

[invite7ce6aa19]

Pour répondre à ta question, le "transport" en toute rigueur ne se fait pas de manière instantanée entre le générateur et la charge(résistance, moteur ou autres...) même si l'approximation peut suffire dans le cas de circuit simple comme celui impliquant un moteur. Donc, en toute rigueur, pour analyser le transport de l'énergie électromagnétique dans un circuit, on doit introduire la notion d'ondes électromagnétiques qui transportent cette énergie mais je pense, au fond, que je ne dois rien t'apprendre.

Non je ne suis pas d'accord. Il ne s'agit pas d'un problème d'électromagnétisme mais d'un problème de magnétostatique.

Le phénomène de base est d'exploiter l'énergie potentielle magnétique (qui est a des unités prêt l'intégrale du carré du champ magnétique dans tout l'espace) qui existe entre 2 courants.

Ce potentiel magnétique n'est que la traduction des forces qui existent entre 2 courants.

Autrement dit la perte d'énergie magnétique du système de courants se transforme en énergie cinétique ou en travail d'une force extérieure.

[b@z66]

Non je ne suis pas d'accord. Il ne s'agit pas d'un problème d'électromagnétisme mais d'un problème de magnétostatique.

Le phénomène de base est d'exploiter l'énergie potentielle magnétique (qui est a des unités prêt l'intégrale du carré du champ magnétique dans tout l'espace) qui existe entre 2 courants.

Ce potentiel magnétique n'est que la traduction des forces qui existent entre 2 courants.

Autrement dit la perte d'énergie magnétique du système de courants se transforme en énergie cinétique ou en travail d'une force extérieure.

C'est bien pour cela que j'ai bien précisé "en toute rigueur" car on peut toujours se ramener à un problème d'électromagnétisme même dans des modèles aussi simples que celui d'un moteur. Il n'empêche que cela demande alors une certaine dose de masochisme. C'est en cela que ce post s'adressait plus particulièrement à doul.

[b@z66]

Bonsoir,

dans ton argumentation, il manque quelque chose d'important qui est l'énergie magnétique.

On pourrait écrire quelque chose de la forme:

E = U.I + 1/2.L.I2

qui exprime que la source d'énergie E se transforme en énergie joule (la chaleur) et en énergie magnétique.

Ensuite:

1/2.L.I2 = 1/2.m.V2 + Q

Qui exprime que l'énergie magnétique se transforme en énergie mécanique et en chaleur de frottement Q.


Donc le coeur du problème est bien la transformation de l'énergie magnétique en énergie cinétique ou d'une manière équivalente en travail d'une force W = F.v

Non, l'énergie fournie d'abord par le générateur est bien "électrique". Le champ magnétique, lui-même, ne fournie pas d'énergie ou plutôt si mais de manière intermédiaire et très furtive(et ce d'autant plus qu'un champ magnétique ne "travaille" pas et donc ne prend pas globalement d'énergie). En prenant l'exemple d'un MCC en régime permanent, l'énergie du champ magnétique ne doit quasiment pas varié(liée à un courant constant), ce qui veut dire que le champ magnétique ne fait que transformer l'énergie électrique donnée par le générateur en énergie mécanique. Le champ électrique "induit" par le mouvement de rotation provoqué étant au final la "contre-réaction" qui empêche les électrons d'accélérer indéfiniment dans le conducteur des bobinages. En gros, c'est "presque" pareil que dans une inductance.

PS: pour les régimes non permanents, on peut bien sûr en discuter davantage.

[b@z66]

Bonsoir,

dans ton argumentation, il manque quelque chose d'important qui est l'énergie magnétique.

On pourrait écrire quelque chose de la forme:

E = U.I + 1/2.L.I2

Juste un commentaire pour un détail qui m'a déjà empêché de suivre ton calcul jusqu'au bout: U.I a la dimension d'une puissance et 1/2.L.I2 a celle d'une énergie.

[invitec5723735]

Déjà, il faut partir de la situation où les électrons sur la borne - de ton générateur ont moins d'énergie potentielle que ceux présents sur la borne +. C

Pourquoi ils en ont moins si il y a plus d'électrons au pôle moins qu'au pôle plus

[b@z66]

Pourquoi ils en ont moins si il y a plus d'électrons au pôle moins qu'au pôle plus

Effectivement, j'ai écrit une bêtise: les électrons sur la borne - ont en réalité plus d'énergie potentielle que ceux présent sur la borne +. En ce sens, lorsqu'un électron passe effectivement de la borne - à la borne +(ce qu'il fait naturellement sous l'effet du champ électrique), il perd de l'énergie potentielle qui se retrouve transformée sous une autre forme, en chemin.

Étant en 1èreS, tu peux faire l'analogie avec l'énergie potentielle de gravité: un rocher en tombant naturellement sous l'effet de la gravité perd de l'énergie potentielle(le rocher va donc d'une énergie potentielle plus grande vers une énergie potentielle plus petite) qui se retrouve sous une autre forme(cinétique ou autre).

[b@z66]

Étant en 1èreS, tu peux faire l'analogie avec l'énergie potentielle de gravité: un rocher en tombant naturellement sous l'effet de la gravité perd de l'énergie potentielle(le rocher va donc d'une énergie potentielle plus grande vers une énergie potentielle plus petite) qui se retrouve sous une autre forme(cinétique ou autre).

J'y suis peut-être allé un peu fort, il me semble me souvenir maintenant que cette partie est plutôt du programme de Term?

[invite5a685214]

J'y suis peut-être allé un peu fort, il me semble me souvenir maintenant que cette partie est plutôt du programme de Term?

Non, c'est vu en 1ère S.

[invitec5723735]

Mais dans la plupart des cas pratiques, il existe des sources de "freinage", pour les électrons, qui leur prennent ainsi l'énergie en excès qu'ils ont acquis du générateur. Ces sources peuvent être, dans le cas d'une résistance, le "frottement" des électrons contre les molécules du réseau d'un matériau conducteur ou bien, dans le cas d'un moteur, le freinage du à un autre champ électrique(qui s'oppose au premier créé par le générateur) qui a été induit par le mouvement du rotor dans un champ magnétique. Après cela, l'énergie prise aux électrons par ces sources de freinage sont convertie en chaleur, dans le cas d'une résistance, et sous forme de travail mécanique, dans le cas d'un moteur.

Mais ces sources de freinage ils vont bien ralentir le débit d'electron mais on sait sait qu'il est le même en tout point du circuit.

[doul11]

ça ne diminue pas le nombre d'électron qui circule, ça diminue l'énergie des électrons.

[b@z66]

Mais ces sources de freinage ils vont bien ralentir le débit d'electron mais on sait sait qu'il est le même en tout point du circuit.

Non car les électrons, quelque soit l'endroit du circuit sont soumis à la fois à une force qui les accélère(dont l'origine électrique provient souvent d'un générateur) et à une force qui les freine. C'est ce qui assure le transfert d'énergie, au niveau des électrons, entre le générateur et la charge car ces deux forces se compensent quasiment(sinon on ne pourrait pas expliquer que le courant puisse varier au cours du temps!) exactement, ce qui fait que le courant comme tu l'as fait remarquer n'augmente pas le long d'un fil(la vitesse des électrons reste donc quasiment parfaitement constante").