mouvement d'une particule chargé dans un champ uniforme

[invitec913303f]

Bonjour, j'aimerais comprendre comment se fai t'il qu'une particule placé dans un champ magnetique uniforme décris une trajectoire circulaire. Bon je me lence mais je suis à 100% septique de mon avance.

Imaginons, la particule, efectuant une trajectoire perpandiculaire au champ, celle ci est courbé, par exemple en direction de du champ. Après, celle ci à une trajectoire parallèle au champ. Mais après, je ne vois pas commen elle pourrais prendre une trajectoire inverse car un fois que sa trajectoire est paralléle au champ, elle ne subit plus aucune force. Que se passe t'il donc?

merci bien.
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[invite8915d466]

commence à bien regarder tes cours

la composante de la vitesse parallèle au champ (souvent appelée vz) ne change pas, seule la composante perpendiculaire tourne. La trajectoire est une hélice de pas constant, la vitesse ne devient donc jamais parallele a B si elle ne l'est pas initialement (plus precisement l'angle (v,B) est constant.

En fait ce n'est pas tout à fait vrai, le calcul néglige la force de rayonnement qui prend ici le nom de rayonnement cyclo ou synchrotron (suivant que la particule est relatviste ou non). Ce rayonnement fait perdre de l'energie a la particule, au detriment de sa vitesse perpendiculaire. A la fin il ne reste qu'une vitesse parallele au champ et la particule termine en mouvement rectiligne uniforme selon B sans acceleration ni rayonnement.

[invitec913303f]

Bonjour gille, merci pour ton bon conseil, oui mais le souci c'est que la mes cours sont pas très bien, je ne suporte pas trop les cours trop formalisé sans ame sans coeur ni saveur, sa devrait étre interdit.

"La trajectoire est une hélice de pas constant, la vitesse ne devient donc jamais parallele a B si elle ne l'est pas initialement (plus precisement l'angle (v,B) est constant."

"A la fin il ne reste qu'une vitesse parallele au champ et la particule termine en mouvement rectiligne uniforme selon B sans acceleration ni rayonnement."

Bon, je commence tout juste à étudier sa, donc mais ce que tu dis n'est t'il pas contradictoire? En fait il se peut que je n'ai pas très bien saisit. Bon je comprend pour le rayonement synchrotron. Enfin, si j'ai bien saisit, la particule chargé est comme un point placé sur une roue de vélo, elle décris une cicloîde, le sens du vecteur B pouvant étre assimiler à l'axe de la roue de vélo. Esque c'est sa?

merci encore as toi.
Bien chalereusement
flo

[Nekama]

Bonjour Floris,

tu te trompes dans la représentation que tu te fais du mouvement de la particule.

ce n'est pas du tout une cycloide (sinon ce que tu dis est correct et il y aurait des trucs pas normaux)

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La particule tourne sur un cercle autour de B !
et éventuellement, s'il y avait une vitesse initiale, ca bouge en même temps parallèlement à B.

Ca donne une HELICE ou une trajectoire en forme de TIRE BOUCHON

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8915d466]

l'helice est obtenue si on neglige l'emission synchrotron (normalement on n'en parle pas au lycée !)
La cycloide est obtenue par une combinaison de E et de B, c'est plus compliqué.

[invitec913303f]

Ah bonjour, bon bon, je met les chose au claire. Donc en fait, personelement j'ai expériementé avec un tub cathodique et un champ apeur près uniforme, je n'ai jamais observer de mouvement hélicoîdaux. Donc en fait, l'hélice est un cas théorique si je saisit bien? Elle ne s'observe pas en raison du rayonement synchrotron?

Merci de bien vouloir excuser ma lenteure d'esprit mais lorsque Nekama dit que la particule tourne autour de B c'est ce que je voulais représenter par mon truc de vélo mais j'avais oublié le tire bouchon

Ceci dit, j'avoue ne toujours pas comprendre pourquoi sa se passe comme sa! Bon, je comprend riens je sais. C'est sans doute ce qui me diférencie des autres mieux veau en rire qu'en pleurer.

Déja, metton les choses à plat.

1/ je place une particule dans mon champ uniforme, celle ci se met t'elle directement à décrire ce genre de trajectoire?

2/ Pour que celle ci soit sensible au champ, il faut qu'elle ai une trajectoire perpandiculaire au champ, donc sa rejoin ce qui semble étre observé, si je comprend bien, elle décris une hélice (metton un cercle pour simplifier), dont la surface créé est perpandiculaire à B.

Voila, désolé pour ces question idiotes, suite à ce qu'on apel une journé de travail de merde.

Bien amicalement à tous.
Flo

[invite8915d466]

j'aurais pas du parler du rayonnement synchrotron ca t'embrouille l'esprit lol. Si si on observe bien l'helice, le rayonnement synchrotron correspond a une perte très lente d'energie sauf pour les particules ultra relativistes. donc l'helice fait de nombreux tours avant de se rétrécir petit a petit, mais en labo on ne le voit pas vraiment.

L'helice devient un cercle uniquement si la vitesse est exactement perpendiculaire a B au depart (et elle le reste).

[invitec913303f]

Bonjour, merci encore a toi.
Bon en me calemen, je comrprend mieux les choses. Cici dit, je vois mal comme celle ci peut faire ce genre de mouvement. En effet, si elle est en mouvement par rapport à b perpandiculairement, elle sera dévier vers la source ou repousser hen?

Merci encore
flo

[inviteae2cd993]

Supposons que la masse de la particule est négligeable (nous pouvons ainsi négliger son poids) et qu'il n'y ait aucune force de frottement.

La seule force qui agit sur la particule lorsqu'elle se trouve dans le champ B uniforme est la force de lorentz, force égale au produit vectoriel de la vitesse de la particule et du champ B.
cf fr.wikipedia.org/wiki/Force_de_Lorentz

Le résultat de ce produit vectoriel te donne également l'axe, le plan ou l'espace de la trajectoire de la particule, qui dépend, c'est vrai, du vecteur vitesse et de ses composantes dans l'espace.

Si c'est toujours aussi flou, je t'invite à consulter le document suivant :
www.al.lu/physics/Downloads/Premi%C3%A8re/Cours%20polycopi%C3%A9s/07%20Particule%20dans%20un%20c hamp%20B.pdf

Si cela ne va toujours pas, il faut t'aider de ton entourage immédiat (prof ou collègues)