Flux magnétique et induction

[invitefa53fd1e]

Bonjour,

Je me pose une petite question à propos de l'induction d'une force électromotrice et donc d'un courant lorsqu'il y a un flux magnétique variant au cours du temps. Selon la loi de Faraday, . Mais je suis toujours un peu dans le flou pour savoir quelles conditions doivent être remplies pour qu'il y a bien une force électromotrice qui soit induite (dans un fil, une boucle ou que sais-je).

Prenons le cas d'une boucle et d'un champ magnétique variable : comment doit-être "positionné" le flux magnétique par rapport à la boucle pour induire un courant dans celle-ci? Il doit la traverser mais : sur toute sa surface? sur une partie de sa surface?
Pour le cas d'un champ magnétique variable et d'un simple fil, comment est-ce que cela se passe?

J'ai aussi vu qu'on pouvait lier cette force électromotrice à la circulation du vecteur champ électrique le long d'une courbe fermée... comment définir cette courbe? Pour une boucle, s'agit-il de la boucle en elle-même? Comment faire pour un fil de courant alors??

Merci pour votre aide
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
La loi d’induction de Faraday ne s’applique qu’à des circuits fermés. Elle ne s’applique pas vraiment à des bouts de fils, même si on l’utilise souvent (en trichant).
Dans de cas d’un bout de fil en mouvement dans un champ, c’est la force de Lorentz (q.v.B) sur l’électron en mouvement qui le pousse le long du fil. Si le fil est ouvert (pas de courant possible) il se crée un champ qui compense exactement cette force de Lorentz : q.E = q.v.B.
La tension induite entre les extrémités du fil est donc V = E.ℓ = ℓ.v.B
(J’ai ignoré volontairement les angles et le directions. Dans un problème réel il faut en tenir compte).

Revenons à Faraday. Le flux qui traverse une surface qui à ses bords sur une courbe fermée, est le même quelque soit la forme de la surface. Elle peut être étirée sur le bord comme une peau de gibier à sécher, ou avoir une forme de chapeau melon, de sac en papier froissée ou même de bas avec un nœud. Le flux net qui traverse la surface sera toujours le même. Vous pouvez le « sentir » si vous imaginez que le flux est celui de l’eau dans une rivière (c’est le plus simple à imaginer). L’eau qui traverse le bord est le même qui sort de la surface (celle du bas avec un nœud par exemple).
Au revoir.

[stefjm]

Dans de cas d’un bout de fil en mouvement dans un champ, c’est la force de Lorentz (q.v.B) sur l’électron en mouvement qui le pousse le long du fil.

Bonjour,
Comment la force de Lorentz (q.v.B) qui ne travaille pas, peut-elle pousser un électron?
Juste mes deux sous...
Cordialement.

[phys4]

Bonjour,

Comment la force de Lorentz (q.v.B) qui ne travaille pas, peut-elle pousser un électron?

La force ne travaille pas, elle crée un champ E et donc une tension dans le fil, il n'y a pas de travail si les électrons ne bougent pas.
Si les électrons se déplacent, alors il y a un courant dans le fil qui freinera le mouvement du fil.
Au final le travail pour déplacer les électrons sera pris sur le mouvement du fil.

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

Bonjour,
Ce qui n'explique pas ce qui déplace les électrons, et en particulier comment une force qui ne travaille pas, peut le faire...
La force de Laplace travaille, mais pas celle de Lorentz.
@+

[stefjm]

Bonjour,
Vu qu'il y a une conversion d'énergie mécanique-électrique, je conprends qu'il y a une force mécanique qui travaille ainsi qu'une force électrique. Ces deux forces sont d'ailleurs en équilibre si le mouvement est uniforme.

Par contre, je ne n'arrive pas bien à comprendre ce qui se passe pour le pauvre électron.

Cordialement.

[stefjm]

La force ne travaille pas, elle crée un champ E et donc une tension dans le fil, il n'y a pas de travail si les électrons ne bougent pas.
Si les électrons se déplacent, alors il y a un courant dans le fil qui freinera le mouvement du fil.
Au final le travail pour déplacer les électrons sera pris sur le mouvement du fil.

Cette dernière phrase me parait bizarre : le travail produit par le mouvement du fil se traduit par un travail sur l'électron, mais pas sur le déplacement de l'électron mais sur le changement de potentiel de cet électron q.deltaV.
Non?

[phys4]

le travail produit par le mouvement du fil se traduit par un travail sur l'électron, mais pas sur le déplacement de l'électron mais sur le changement de potentiel de cet électron q.deltaV.
Non?

En effet, le déplacement du fil crée un potentiel, mais il n'y a travail du fil que si l'électron se déplace dans ce potentiel, sinon il peut y avoir un potentiel sans force sur le fil.

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