Champ de force ou champ magnétique

[yohann2008]

Bonjour,

J'ai une question il est dit sur wikipédia (http://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_d...nce-fiction%29) que les champ de force ou champ magnétique sont purement fictif mais ne pourrait-on pas imaginer un bouclier magnétique tel que celui de la terre ou d'autres planètes crée artificiellement par l'homme dans un futur lointain grâce a une bobine géante supraconductrice (donc plus de pertes thermique) alimenter par un courant immense pour nous protéger de toute sorte de rayon ou tire d'ions ou laser sait-on jamais ?

Merci d'avance.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Même en imaginant des champs magnétiques inimaginablement intenses, aucun bouclier magnétique ne protégera contre les projectiles neutres et non conducteurs.
Il ne protégera pas non plus contre des lasers.
Au revoir.

[yohann2008]

Pouvez vous développer s'il vous plait

[invite829bf453]

Un champ magnétique, aussi fort soit-il, n'agira que très peu sur des particules qui ne sont pas électriquement chargé, (tout comme le champ magnétique terrestre ne nous protège pas des neutrinos solaires, une bonne chose qu'il n’interagissent pas beaucoup avec la matière^^). De même pour des lasers, qui ne sont que des flux de photons, et qui ne seront donc pas affectés par un champ magnétique, tout comme des projectiles non conducteurs tels qu'une pierre, du plastique ou du bois.
Donc ça fait un champs de force pas très efficace au final...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3808862e]

on peut penser à un "laser" qui serait un flux de neutrons énergétiques (et colorés...)

[f6bes]

Bjr à toi,
Ce qui n'est pas "influençable" MAGNETIQUEMENT parlant ne sera aucunement pertubé par du "magnétisme".
Un projectile "pierre", "bois" se moque du magnétisme...à ne pas confondre (inventuellement) avec l'influence de la gravité!!
A+

[yohann2008]

Merci pour vos réponses.
mais j'ai encore des questions ;
Est ce que les neutrons pourra passer ce champ magnétique ?
Et est ce que a une certaine puissance ont peut considérer des isolants comme conducteurs ?

[phuphus]

Bonjour,

Un champ magnétique, aussi fort soit-il, n'agira que très peu sur des particules qui ne sont pas électriquement chargé, (tout comme le champ magnétique terrestre ne nous protège pas des neutrinos solaires, une bonne chose qu'il n’interagissent pas beaucoup avec la matière^^). De même pour des lasers, qui ne sont que des flux de photons, et qui ne seront donc pas affectés par un champ magnétique, tout comme des projectiles non conducteurs tels qu'une pierre, du plastique ou du bois.
Donc ça fait un champs de force pas très efficace au final...

A quelques dizaines de teslas, une pierre ou du bois sont facilement repoussés par un champ magnétique. Voir du côté du magnétisme orbital.

[yohann2008]

Bonjour,

A quelques dizaines de teslas, une pierre ou du bois sont facilement repoussés par un champ magnétique. Voir du côté du magnétisme orbital.

Un peu plus d'explication serait pas mal

[phuphus]

Bonsoir yohann2008,

lorsque qu'un courant circule dans une boucle conductrice, un champ magnétique apparaît et d'un point de vue magnétique la boucle peut être vue comme un aimant. On a fabriqué un électro-aimant.
Lorsqu'une particule chargée se balade dans un champ magnétique, elle est soumise à une force de Lorentz. C'est grâce à cette force qu'on a pu construire pendant des décennies des téléviseurs équipés de canons à électrons, ou encore grâce à cette force que les moteurs électriques tournent (c'est plus précisément grâce aux forces de Laplace, qui sont liées à la force de Lorentz par les ions du réseau de matière...).

On peut à partir de ce constat construire une analogie pour expliquer certains phénomènes magnétiques. Je ne suis pas un spécialiste du domaine, et je ne garantis pas que les explications que je vais te donner sont les plus exactes possibles, mais cela te permettra déjà de sentir un peu les choses.

On distingue deux types de magnétisme : le magnétisme de spin et le magnétisme orbital.
Dans le magnétisme de spin, on explique la présence du champ magnétique par la combinaison de la charge électrique des électrons et leur moment cinétique. L'image souvent trouvée, fausse mais parlante, est que les électrons tournent sur eux-mêmes. Cette rotation est donc en elle-même une "boucle de courant", et est à l'origine d'un champ magnétique. C'est ce mécanisme que l'on trouve par exemple dans les aimants permanents.
Pour le magnétisme orbital, le champ magnétique est lié à un mouvement de rotation d'ensemble de tout le nuage électronique par rapport au noyau. Encore une fois, on a bien cette notion de charge qui parcourt une boucle.

De base, un atome possède un noyau et un cortège d'électrons formant le nuage électronique. Ce nuage ne possède pas spécialement de mouvement d'ensemble autour du noyau, il n'y a donc pas de champ magnétique créé. Si l'on plonge cet atome dans un champ magnétique, on va justement imprimer un mouvement d'ensemble au nuage électronique via la force de Lorentz. En retour, ce mouvement d'ensemble du nuage électronique, interagissant avec le champ magnétique dans lequel l'atome est plongé, va être à l'origine d'une force de Lorentz ayant tendance à s'opposer au mouvement (en l'occurence le mouvement destiné à plonger l'atome dans le champ magnétique), la force sera donc répulsive. C'est ce que l'on appelle le diamagnétisme.

Le bois ou la pierre, de même que le fer ou l'eau, sont soumis au diamagnétisme. Tous ces matériaux sont donc le siège d'une force de répulsion lorsqu'on les plonge dans un champ magnétique. Cela a même amené à quelques expériences impressionnantes, dont la célèbre lévitation d'une grenouille par un labo des Pays Bas. Le cas du fer se distingue des trois autres, puisqu'en plus du diamagnétisme intervient du ferromagnétisme (lié au magnétisme de spin), qui donne lieu à une force d'attraction. C'est le cas connu des objets en fer qui sont attirés par un aimant. Cette force d'attraction étant des centaines de millions de fois plus grande que la force de répulsion due au magnétisme orbital, on met complètement de côté la petite composante de répulsion. Mais elle est bien là.

La lévitation de la grenouille avait été obtenu dans un champ magnétique de 16 teslas.

Conclusion : avec un champ de plusieurs dizaines de teslas, de la pierre ou du bois sont à coup sûr repoussés.

[yohann2008]

Merci beaucoup phuphus !
J'ai du relire plusieurs fois mais j'ai compris !
Cependant je ne comprend pas pourquoi des éléments comme le fer ou le cobalt ont cette propriétés paramagnétique ?
Et est ce que des particules pourrait traverser ce champs (neutrons,photon,neutrinos,ant imatière,électrons...) ? Les photons du champ magnétique si il ne sont aucunement gèné (aucun frottement etc.) pourrait-ils restitué la totalité de leurs énergies ?

[phuphus]

Bonsoir yohann2008,

pour l'explication du paramagnétisme ou du ferromagnétisme, je ne suis pas compétent. Quant aux photons, une recherche rapide renvoie des résultats concernant l'effet Hall photonique :

http://www.cnrs.fr/Cnrspresse/n24a3.html

Je ne suis pas allé plus loin, des effets similaires existent peut-être avec d'autres particules.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La réalité est un peu différente.
D'abord les photons ne sont pas concernés par le champ magnétique que dans la matière et ceci parce que le champ modifie le comportement des électrons et leur interaction avec les ondes électromagnétiques.

Pour ce qui est des forces, ce ne pas le champ magnétique qui crée des forces. C'est le produit du champ par le gradient de ce champ. Un champ uniforme ne crée pas de force nette sur un objet. Uniquement un couple dans le meilleur des cas.
La manip de la lévitation de la grenouille est due à un champ élevé avec un très fort gradient. Un peu plus loin ou plus près la force crée ne serait pas suffisante pour la soulever.

Or, pour arrêter un projectile il faut une force pendant une distance et/ou un temps suffisamment grands. Ce qui implique d'avoir un grand champ avec un grand gradient pendant des distances suffisantes. Si on avait soulevée la grenouille de quelques centimètre et on l'avait lâchée, elle serait passée à travers.
Ceci implique des champs encore plus gigantesques dans des volumes absurdes.

Finalement, la force dépend du produit champ par gradient et par la susceptibilité magnétique de l'objet. Les ennemis du vaisseau sont au courant et utilisent des projectiles qui ont une susceptibilité nulle grâce à un mélange de substances diamagnétiques et paramagnétiques.
Au revoir.