Force subit par le diélectrique d'un condensateur

[rig900]

Bonjour,

En supposant les condensateur plans C1, C2 et la bobine L parfaits:

1/ On charge C1 à partir d'une source de tension fixe
2/ On retire la source de tension, C1 reste chargé
3/ On avance un diélectrique entre les plaques, ils subit des forces d'attraction et fournit donc une énergie
4/ On décharge C1 dans une bobine L et au bon moment on coupe le condensateur C1 et on branche C2 (qui n'est pas chargé), C1 est déchargé, C2 est chargé
5/ On retire le diélectrique de C1 sans force car il n'est plus chargé
6/ On recommence le cycle avec C2 au point 3

Pourquoi cela n'est pas possible ?
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[f6bes]

Bonjour,

En supposant les condensateur plans C1, C2 et la bobine L parfaits:

1/ On charge C1 à partir d'une source de tension fixe
2/ On retire la source de tension, C1 reste chargé
3/ On avance un diélectrique entre les plaques, ils subit des forces d'attraction et fournit donc une énergie
4/ On décharge C1 dans une bobine L et au bon moment on coupe le condensateur C1 et on branche C2 (qui n'est pas chargé), C1 est déchargé, C2 est chargé
5/ On retire le diélectrique de C1 sans force car il n'est plus chargé
6/ On recommence le cycle avec C2 au point 3

Pourquoi cela n'est pas possible ?

Bsr à toi,
J'ai probablement des lacunes, mais ".... fournit donc une énergie..." (à quoi , à qui ?)...qu'est ce qui te fais dire cela ?
Nota: l'air est déjà un...diélectrique...pas besoin d'en ajouter...un autre .
A+

[albanxiii]

Bonjour,

Je vais aller dans le sens de f6bes : avez vous vu des choses en cours sur le diélectriques ? La polarisation ? La réponse linéaire des diélectriques et leur permittivité (diélectrique) ?

Bonne soirée.

[rig900]

fournit donc une énergie..." (à quoi , à qui ?)...qu'est ce qui te fais dire cela ?

si au départ le diélectrique est de l'air et que l'on place du papier par exemple, le papier va être attiré et le déplacement va fournir une énergie (à moi)

Je viens de comprendre, le papier fournit de l'énergie lors de son déplacement mais du coup la capacité du condo augmente et par conséquent le condensateur perd de l'énergie qui correspond à l'énergie fournit juste avant.

Mais cela me fait penser à autre chose, on prend un condensateur plan chargé avec de l'air comme diélectrique, on insère à la place de l'air une cage de fer creuse (épaisseur du métal fine et sans toucher les plaques du condensateur bien sûr), cela change la capacité du condensateur mais par contre placer la cage ne demande pas d'énergie.

Bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]

[rig900]

Bonjour,

J'ai compris mon erreur. J'aurai voulu connaitre la charge de la cage de Faraday qui est placée entre deux armatures d'un condensateur plan avec un diélectrique air ? Si les surfaces sont les mêmes est ce qu'il suffit de dire que la charge de la cage vaut : épaisseur_cage/épaisseur_condo * charge_condo ?

A+

[LPFR]

Bonjour,

J'ai compris mon erreur. J'aurai voulu connaitre la charge de la cage de Faraday qui est placée entre deux armatures d'un condensateur plan avec un diélectrique air ? Si les surfaces sont les mêmes est ce qu'il suffit de dire que la charge de la cage vaut : épaisseur_cage/épaisseur_condo * charge_condo ?

A+

Bonjour.
Placer la cage de Faraday (ou une plaque de métal épaisse) entre les armatures fournit de l'énergie qui est égale à celle que le condensateur perd. La charge nette sur la cage ou la plaque est nulle.
La manip est similaire à la précédente avec le diélectrique.

C'est toujours raté pour le mobile perpétuel.
Ce type de manip a été étudié depuis un siècle et demi par des centaines de milliers de scientifiques et étudiants. Vous ne trouverez rien de nouveau du côté des manips que l'on peut faire dans sa cuisine ou même dans son garage.
Si vous voulez trouver des choses que d'autres n'ont pas trouvé, il faut vous attaquer à des manips qu'on ne peut pas faire dans sa cuisine. Du genre: collisions entre bosons de Higgs. Là, vous aurez peu de concurrence.
Au revoir.

[rig900]

re,

ok le bilan est nul mais comment je peux calculer ce qui est perdu d'un côté et gagné de l'autre ?
a+

[LPFR]

re,

ok le bilan est nul mais comment je peux calculer ce qui est perdu d'un côté et gagné de l'autre ?
a+

Re.
En calculant l'énergie dans les condensateurs ½CV².
Dans ces manips la charge est constante Q = CV.
Quand la capacité change, la tension change et il faut utiliser dans chaque calcul la bonne tension avec la bonne capacité.
A+

[rig900]

re,

si on charge le condensateur avec la cage au milieu, est ce que le champ de la cage est directement proportionnel à sa largeur ? dans ce cas sa charge aussi ?

a+

[LPFR]

Re.
Il n'y a pas de champ dans la cage.
C'est cela même sont utilité.
A+

[rig900]

re,

J'ai lu sur plein de sites qu'un courant de surface s'établissait autour de la cage pour permettre d'annuler le champ externe que subit la cage et qu'une charge existe donc bien mais siuée à la surface externe de la cage. La cage n'est pas censée annuler le champ externe qu'elle subit, pour cela elle doit modifier sa répartition de charge et donc avoir un champ ? Je voulais calculer cette charge et ce champ, ça doit être possible ?

a+

[LPFR]

re,

J'ai lu sur plein de sites qu'un courant de surface s'établissait autour de la cage pour permettre d'annuler le champ externe que subit la cage et qu'une charge existe donc bien mais siuée à la surface externe de la cage. La cage n'est pas censée annuler le champ externe qu'elle subit, pour cela elle doit modifier sa répartition de charge et donc avoir un champ ? Je voulais calculer cette charge et ce champ, ça doit être possible ?

a+

Re.
Le courant n'apparait que s'il s'agit des champs électriques variables dans le temps.
Pour des champs électrostatiques, une charge apparait à la surface externe de la cage. Dans votre exemple, sur la surface qui fait face à chaque armature. Mais il n'y a aps ni des charges sur les faces internes de la cage ni du champ électrique à l'intérieur.

Commencez déjà par calculer la situation avec une plaque épaisse de métal. Vous pourrez toujours creuser une cavité à l'intérieur pour la transformer en cage de Faraday. Prenez une plaque épaisse de même surface que les armatures.

Une formule qui peut vous aider: le champ à la surface d'un conducteur est relié à la densité de charge de surface sigma par la relation:

Et le champ dans un condensateur plat est constant.
Au revoir.

[rig900]

merci pour la formule, dans ce cas cela signifie que la densité de charge est: épaisseur_cage/epaisseur_condo*charge_condo ? idem pour la champ ?

[LPFR]

merci pour la formule, dans ce cas cela signifie que la densité de charge est: épaisseur_cage/epaisseur_condo*charge_condo ? idem pour la champ ?

Re.
Non.
Réfléchissez.
La charge des armatures ne change pas.
Donc, la densité non plus.
Il ne s'agit pas "d’appliquer des formules" à coups de bâton.
A+

[rig900]

Je me suis trompé dans mon messag précédent, je voulais écrire:

dans ce cas cela signifie que la charge sur la cage est: épaisseur_cage/epaisseur_condo*charge_condo

globalement, je ne comprends pas, E est constant, la densité aussi...j'ai du mal à me représenter ce que c'est la densité de charge et surtout à quoi ça sert.
E_cage = E_condo ?

[LPFR]

Re.
Je pense que pour faire ce type de problème vous devriez commencer par étudier un peu les bases de l'électrostatique.
Je n'ai pas d'ouvrage à vous conseiller, mais d'autres foristes le pourront et, si non, en cherchant sur le web, vous pouvez trouver des cours d'initiation.
A+