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[Quantique] Magnétron



  1. #1
    Cech

    [Quantique] Magnétron

    Salut !

    Dans un magnétron d'où vient la fréquence qui est absorbée par les électrons circulante dans les cavités de raisonnante ? Il semblerait qu'il transforme l'énergie cinétique en onde électromagnétique, je veux bien mais comment expliquer cela en faisant la PARALLELE avec le phénomène de raisonnance ? Qu'en dite vous ? Bonne journée !

    -----


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  3. #2
    LPFR

    Re : [Quantique] Magnétron

    Bonjour.
    Sans vouloir être désobligeant, vous êtes complètement à côté du pot.

    Le fonctionnement du magnétron n'a rien de quantique. Il s'agit de cavités résonantes qui modifient légèrement la trajectoire des électrons qui passent près ce qui résulte dans un système avec réaction positive.

    Mais les électrons ne se comportent pas comme des particules individuelles, mais contribuent au courant qui circule entre la cathode et l'anode.

    Malheureusement je ne peux pas vous expliquer le magnétron sommairement. Cela demande 6 pages dans mon "Electronic and Radio Engineering" avec des dessins et sans calculs.
    Et je n'ai pas trouvé son équivalent sur le Web.
    Au revoir.

  4. #3
    curieuxdenature

    Re : [Quantique] Magnétron

    Bonjour

    Dans un magnétron, le circuit d'émission est constitué d'un circuit dont la self est la partie cylindrique d'une cavité, et la capacité par une fente où est disposé un strap de couplage pour l'extraction.
    C'est en passant devant chaque cavité que les électrons, déviés par un aimant puissant, excitent le circuit LC équivalent.
    L'auto-oscillation de l'ensemble dépend de la vitesse de rotation du faisceau, des dimensions des cavités, du champ magnétique.
    L'astuce de la méthode est la trajectoire en spirale du faisceau (comme dans un cyclotron).
    L'electronique, c'est fantastique.

  5. #4
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Bonjour curieuxdenature et LPFR, oups ! Je pensais que la raisonnance de l'électron est un phénomène quantique. Veillez m'excuser et y voir simplement la volonté de suivre les règles du forum.
    Personnellement sans être connaisseur, j'ai trouvé un cours sympathique : http://microondestpe.free.fr/m1s2.html.

    "C'est en passant devant chaque cavité que les électrons, déviés par un aimant puissant, excitent le circuit LC équivalent"
    En effet c'est ce point là qui m'interessait, je voulais savoir comment se fait la résonance des électrons. En effet d'après ma compréhension du sujet l'émission d'une onde lélectromagnétique provient de la résonance des électrons, pourrait-on developper ce point là ? Qu'en pensez vous ?

  6. #5
    LPFR

    Re : [Quantique] Magnétron

    Re.
    Il ne s'agit en aucune manière de résonance d'électrons.


    Ce sont des cavités qui sont en résonance.
    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Je ne comprends pas, pouvez vous développer ? En quelle matière sont faites ces cavités ?

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  10. #7
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Ah j'ai trouvé un indice sur un site :"Le parcours en spirale (du fait du champ magnétique) des électrons se fait à une fréquence accordée aux cavités résonnantes."

  11. #8
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    La matière est de l'aluminium dans les micro ondes ^^.

  12. #9
    Deedee81

    Re : [Quantique] Magnétron

    Salut,

    C'est ça. Une cavité résonnante est une cavité métallique. Les ondes électromagnétiques se réfléchissant dessus (dans le domaine des micro-ondes, mais aussi un peu en optique : ça fait miroir ), il se forme des ondes stationnaires qui ne peuvent avoir que certaines fréquences bien précises.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  13. #10
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Salut Deedee81 ! D'accord merci pour l'explication . Avant de se réfléchir il faut bien que les ondes apparaissent, que peut-on dire sur ce phénomène ? Bonne soirée !

  14. #11
    obi76

    Re : [Quantique] Magnétron

    Elle est créé par une charge accélérée (comme d'habitude) : ici les électrons qui suivent une trajectoire hélicoïdale car plongés dans un champ magnétique (corrigez moi si je dis des bêtises)...
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  15. #12
    LPFR

    Re : [Quantique] Magnétron

    Bonjour Obi76.
    Non. Les trajectoires ne sont pas hélicoïdales.
    Suivant le moment où l'électron sort de la cathode, la trajectoire va de presque circulaire à définitivement merdique.
    Cordialement,

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  17. #13
    LPFR

    Re : [Quantique] Magnétron

    Re.
    Pour illustrer mes propos, voici une image de trajectoires:


    Cordialement
    Images attachées Images attachées

  18. #14
    obi76

    Re : [Quantique] Magnétron

    Bonjour LPFR,

    merci de m'avoir rectifié, j'aurai appris un truc. Je pensais que les électrodes étaient sur un axe de symétrie (une de chaque côté) et que les cavités entouraient cet axe. Effectivement, si la géométrie n'est pas si simple, les trajectoires non plus...

    Merci
    Dernière modification par obi76 ; 11/03/2014 à 19h57.
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  19. #15
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Merci obi76 pour l'info ! . Ca y'est je SUPPOSE avoir saisi l'idée (merci au schéma de LPFR !) ! En fait j'ai le SENTIMENT que l'on applique un champs électromagnétique, ce qui accélérera les particules chargé et comme on le voit sur la photo, les trajectoires sont calculé tel que les charges ait assez d'énergie cinétique emmagasinée lors de leurs déplacement pour émettre un onde de la fréquence souhaitée.

    Je vous dis ça comme ça, j'attends bien évidement vos rectification et si jamais l'idée et là pourrait on complémenter par "A cause de quoi les charges vont libérer leurs énergie cinétique à un instant PRECIS correspondant à une accumulation d'énergie cinétique suffisante pour obtenir la fréquence électromagnétique désirée ?

  20. #16
    LPFR

    Re : [Quantique] Magnétron

    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Merci obi76 pour l'info ! . Ca y'est je SUPPOSE avoir saisi l'idée (merci au schéma de LPFR !) ! En fait j'ai le SENTIMENT que l'on applique un champs électromagnétique, ce qui accélérera les particules chargé et comme on le voit sur la photo, les trajectoires sont calculé tel que les charges ait assez d'énergie cinétique emmagasinée lors de leurs déplacement pour émettre un onde de la fréquence souhaitée.

    Je vous dis ça comme ça, j'attends bien évidement vos rectification et si jamais l'idée et là pourrait on complémenter par "A cause de quoi les charges vont libérer leurs énergie cinétique à un instant PRECIS correspondant à une accumulation d'énergie cinétique suffisante pour obtenir la fréquence électromagnétique désirée ?
    Bonjour.
    Non. C'est plus compliqué que ça.
    Si on pouvait résumer le fonctionnement d'un magnétron en quelques lignes je l'aurais fait.
    Mais il faut, comme je vous ai dit, plusieurs pages (dans le handbook d'où sort l'mage) pour l'expliquer à des ingénieurs qui ont une culture de base bien plus grande que la vôtre.
    Le problème est que vous n'avez que très peu de bases en physique et voulez que l'on vous explique de choses que l'on est en mesure de comprendre après quelques années d'études. Pour certaines choses on peut donner une légère idée. Mais pour la majorité ce n'est pas possible. Il faut dominer les fondamentales. Ce n'est pas votre cas et je pense, sans vouloir vous vexer que vous donner des explications que vous comprenez de travers n'est pas vous aider mais vous encourager dans une voie qui ne mène à rien.

    Commencez par la physique de base (lois de Newton, électrostatique, magnétostatique, etc.) et ce n'est que plus tard que nos explications serviront à quelque chose.

    Je vous donnerai des explications quand je jugerai qu'elles servent à quelque chose.
    Au revoir.

  21. #17
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Que pensez vous de l'idée selon laquelle lorsqu'on comprends une phénomène on est en mesure de l'expliquer à un non initié ?

  22. #18
    LPFR

    Re : [Quantique] Magnétron

    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Que pensez vous de l'idée selon laquelle lorsqu'on comprends une phénomène on est en mesure de l'expliquer à un non initié ?
    Bonjour.
    Cela dépend du sujet et du niveau d'ignorance de la personne. Dans votre cas il y a très peu de choses que vous êtes en état de comprendre. Même si c'était un génie qui essayait de vous l'expliquer.

    Et, puisque vous le prenez comme ça, je vous ajoute à la liste de personnes auxquelles je ne réponds pas.
    Adieu.

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  24. #19
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Bonne journée.

  25. #20
    Deedee81

    Re : [Quantique] Magnétron

    Salut,

    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Que pensez vous de l'idée selon laquelle lorsqu'on comprends une phénomène on est en mesure de l'expliquer à un non initié ?
    J'interviens juste pour dire que cette idée est absurde. Certaines choses (*) nécessitent un énorme background pour comprendre. Aucune explication ne peut remplacer ça.

    Le pire c'est que je l'ai déjà lu sous la plume de certaines personnes qualifiées. C'est vraiment malheureux.

    (*) pas toute, heureusement
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  26. #21
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Salut Deedee81.

    Merci de votre intenvention (j'aurais préféré une réponse sur le magnétron mais bon ^^). Que pensez vous des livres de vulgarisation scientifique ? Peut-on considérer que cela est absurde ?

    Bonne soirée.

  27. #22
    louloute/Qc

    Re : [Quantique] Magnétron

    https://fr.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9tron

    Voici de la vulgarisation. Si ça te satisfait, c’est bien.

    Parfois il y a un gap entre la description de base et juste un peu plus loin. C’est le cas ici.

    Un de mes élèves, niveau milieu secondaire, m’est arrivé avec un bouquin de 1000 pages intitulé ‘Équations de Maxwell’ et m’a demandé le sens du symbole ‘∫’ trouvé en deuxième page dudit bouquin. Je lui ai conseillé quelques rafraichissements de maths avant de rouvrir son livre. Ai-je eu tort?
    男人不坏,女人不爱

  28. #23
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Salut louloute/Qc.

    Merci pour le lien, je l'avais déjà lu en fait ^^.

    Peut être qu'un livre qui contient une intégrale dès la deuxième page sans la justifiait pleinement n'est pas un livre de vulgarisation qu'en dite vous ?
    Après il me semble que c'est toujours la même question, soit on peut expliquer le phénomène à un non initié soit on ne peut pas. De quoi cela dépend il ? Du phénomène en lui même ? De la compétance de la personne interrogée ?
    Je ne répond pas volontairement à mes propres questions, cela ne concerne pas le magnétron.

  29. #24
    Deedee81

    Re : [Quantique] Magnétron

    Salut,

    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Peut être qu'un livre qui contient une intégrale dès la deuxième page sans la justifiait pleinement n'est pas un livre de vulgarisation qu'en dite vous ?
    Un bouquin de mille page intitulé équations de Maxwell a peu de chance d'être de la vulgarisation, en effet

    Mais qu'est-ce qui te fait croire que cette intégrale n'est pas pleinement justifiée ??? Louloute n'a pas dit ça. Tu connais ce livre ?

    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Après il me semble que c'est toujours la même question, soit on peut expliquer le phénomène à un non initié soit on ne peut pas. De quoi cela dépend il ? Du phénomène en lui même ? De la compétance de la personne interrogée ?
    (je ne connais pas assez les magnétrons, donc je ne me prononcerai pas là dessus)

    Concernant les explications à un non initié. A mon avis ça dépend de deux choses : la complexité du sujet et les liens avec des connaissances préalables. Si le sujet est fort complexe ou a des liens très fort avec des connaissances théoriques préalables très importantes, toute explication un tant soit peu précise est vouée à l'échec sans d'abord apprendre ces connaissances.

    D'expérience, je dirais que cette situation n'est pas très fréquente.... tant qu'on reste à un niveau superficiel. Par contre, dès que l'on creuse un peu, qu'on veut plus de détails ou de justifications, la situation s'inverse complètement.

    Ca peut être énervant, mais si on aime la physique ce n'est pas grave. Il m'est arrivé plusieurs fois de potasser un sujet et de râler en constatant qu'il me manquait des connaissances préalables pour comprendre. Hé bien, dans ce cas je potasse ces connaissances préalables. Mais comme j'aime bien, ce n'est pas grave
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

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  31. #25
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Je suppose que l'intégrale n'est pas pleinement justifié car l'élève à poser la question, j'aurais du en effet utilisait le conditionnelle on sait jamais ^^.

    Ah ! Si votre idée est un rapport d'expérience alors je ne peut qu'écouter, c'est la votre nous avons rien à dire. Je remarque que cela montre en quelque sorte la difficulté de la manœuvre.
    Moi aussi je me dis souvent cela ! Et du coup je potasse aussi ^^. Mais potasser quoi ? Tous les cours se valent-ils ? Dans ce qui différencie la qualité des cours ne devrions nous a y voir justement "les explications à un non initié" ? Et ainsi on retombe sur le problème, sous un autre angle.
    Dernière modification par Cech ; 13/03/2014 à 09h49.

  32. #26
    obi76

    Re : [Quantique] Magnétron

    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Moi aussi je me dis souvent cela ! Et du coup je potasse aussi ^^. Mais potasser quoi ?
    Ca, LPFR vous l'a dit :

    Citation Envoyé par LPFR
    Commencez par la physique de base (lois de Newton, électrostatique, magnétostatique, etc.)
    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Tous les cours se valent-ils ? Dans ce qui différencie la qualité des cours ne devrions nous a y voir justement "les explications à un non initié" ? Et ainsi on retombe sur le problème, sous un autre angle.
    Je rejoins ce qui a été dit. Il y a des choses que des amis me demande de leur expliquer, mais parfois il faut savoir admettre que ce n'est pas possible, du moins en peu de temps car le sujet est complexe et nécessite un grand nombre de connaissances préalables.

    Connaissez vous la force de Lorentz par exemple ?
    Paradoxalement, ce sont les débats stériles qui se reproduisent le plus.

  33. #27
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    J'ai planché dessus y'a pas longtemps et oui ce que j'ai compris principalement la formule sous forme vectorielle. Dans ce cas je peux imaginer la force de Lorentz qui est orthogonal à un plan formé par le vecteur champs magnétique appliqué et le vecteur vitesse de la charge (donc appliqué au particule en mouvement).
    (v) = vecteur v = vitesse B = champs magnétique : F(v) = q.v(v)^B(v).

    Mais recherche actuellement sur ce niveau là consiste à étudier les propriétés des vecteurs orthogonaux à un plan. J'aimerai bien comprendre sa signification du point de vue PHYSIQUE et ainsi je pourrais mieux imaginer cette force.

  34. #28
    curieuxdenature

    Re : [Quantique] Magnétron

    Bonjour Cech

    Il n'est pas forcément nécessaire de savoir jongler avec les équations pour comprendre le fonctionnement du magnétron.
    Ce n'est probablement plus le cas des inventions actuelles, mais à cette glorieuse époque où tout était à découvrir, bon nombre d'applications n'étaient pas le fruit d'une théorie. La théorie était recherchée après la découverte fortuite d'un effet quelque peu imprévisible.

    Pour en revenir à ton niveau de connaissance, on est bien obligé de se limiter à des généralités du genre un émetteur est un cas particulier d'amplificateur. Et là, on ne peut comprendre qu'à condition d'avoir étudié les amplificateurs.
    Si tu ne l'as pas fait, tu vas enchainer en demandant "qu'est-ce qu'un amplificateur ? Comment ça marche ?".
    Et si on se lasse après 12 pages, tu vas nous dire qu'on n'y a rien compris nous-même...
    L'electronique, c'est fantastique.

  35. #29
    Deedee81

    Re : [Quantique] Magnétron

    Citation Envoyé par Cech Voir le message
    Je suppose que l'intégrale n'est pas pleinement justifié car l'élève à poser la question, j'aurais du en effet utilisait le conditionnelle on sait jamais ^^.
    Relis bien ce qu'a écrit Louloute. L'élève ne demandait pas si l'usage de l'intégrale était justifiée. Il ne demandait pas non plus pourquoi on utilisait une intégrale. C'est pire. Il demandait ce que signifiait le symbole intégrale.

    Pour te donner un exemple, c'est comme si tu allais chercher le livre "La baleine blanche" à la bibliothèque, puis tu demandais à quelqu'un : "je ne comprend pas ce que signifie le symbole L au début" Je suppose que comprends mieux la consternation que louloute a dû éprouver quand l'élève est venu le voir !!!!!

    Pour ce qui est d'étudier le background nécessaire à la compréhension du magnétron, je te propose de trouver sur internet un petit cours sur l'électromagnétisme. Il doit y en avoir qui sont de bonnes introductions sans faire 1000 pages !
    J'ai déjà trouvé ceci dans la bibliothèque virtuelle : http://www.plasma.uu.se/CED/Book/
    Et j'ai aussi trouvé cette petite introduction (sur un site très sérieux) qui m'a l'air plutôt bien foutue (et elle est assez courte) :
    http://www.ies.univ-montp2.fr/equipe...df/polyvop.pdf
    Mais je te laisse aussi chercher par toi-même.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  36. #30
    Cech

    Re : [Quantique] Magnétron

    Salut curieuxdenature.

    (Votre introduction me fait penser à l'invention de l'appareil numérique "sur le tas" et la chute la géante entreprise CODAC ^^). J'aimerai vous rassurer et vous faciliter aussi le boulot, j'ai déjà lu des articles sur le magnétrons et je me contente de cela, le seule phénomène que j'aimerai creuser et comprendre ici avec vous c'est : Comment la transformation l'énergie cinétique des électrons en onde électromagnétique peut-elle avoir lieu.
    Et il semble qu'il y a ait des piste de réponse actuelles dans mes petites connaissances en effet j'ai lu que une des conséquences des équations de Maxelle était que toutes charges en mouvement qui subit une accélération (positive ou négative) émet une rayonnement électromagnétique).


    Relis bien ce qu'a écrit Louloute. L'élève ne demandait pas si l'usage de l'intégrale était justifiée. Il ne demandait pas non plus pourquoi on utilisait une intégrale. C'est pire. Il demandait ce que signifiait le symbole intégrale.
    Oui je comprends mieux ! Il a dis que c'était du niveau secondaire et en effet je comprends mieux. La question peut faire sursauter mais ce n'est que des sentiments, ça surprends au collège j'imagine ^^. Mais par la RAISON le débat reste ouvert.

    Merci pour les deux liens, c'est très intéressant au niveau des mes recherches sur la raisonnance magnétique nucléaire (très très important pour ma vie futur !).
    Dernière modification par Cech ; 13/03/2014 à 11h57.

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