Exercice sur les ondes électromagnétiques

[cosmoff]

Bonjour,

je vous ai mi ci joint l’énoncé de l’exercice ainsi que ma réponse.
voila je coince sur cet exercice ou je suis confronté à plusieurs problemes.

à la question 1)
on m'a donné en classe que le champ électrique E = E0 * cos(wt -kx) mais j'ai vu en électrostatique que F=qE et E= Q'q/ (4*pi*eps*r²) et donc E est inversement proportionnel à la distance au carré ce qui me paraissait assez instinctif, car le champ électrique s’exerce sur une sphere et on retrouve cette aire avec le 4*pi*r². Mais dans cet exercice le champ électrique ne s’affaiblit pas par rapport à la distance, avez vous une idée du pourquoi?

à la question 2)
je dois déterminer la puissance à 5km sur une demi sphere, pourquoi demi sphere et pas sphere? et ensuite B,E et mon vecteur de poynting P sont sur 2 dimensions alors que pour déterminer la puissance je travaille en 3 dimensions, est ce cohérent ? Ensuite pour ma puissance je trouve un r² en facteur ce qui est impossible

merci d'avance pour votre aide
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[gwgidaz]

Bonjour,

je vous ai mi ci joint l’énoncé de l’exercice ainsi que ma réponse.
voila je coince sur cet exercice ou je suis confronté à plusieurs problemes.

à la question 1)
on m'a donné en classe que le champ électrique E = E0 * cos(wt -kx) mais j'ai vu en électrostatique que F=qE et E= Q'q/ (4*pi*eps*r²) et donc E est inversement proportionnel à la distance au carré ce qui me paraissait assez instinctif, car le champ électrique s’exerce sur une sphere et on retrouve cette aire avec le 4*pi*r². Mais dans cet exercice le champ électrique ne s’affaiblit pas par rapport à la distance, avez vous une idée du pourquoi?

à la question 2)
je dois déterminer la puissance à 5km sur une demi sphere, pourquoi demi sphere et pas sphere? et ensuite B,E et mon vecteur de poynting P sont sur 2 dimensions alors que pour déterminer la puissance je travaille en 3 dimensions, est ce cohérent ? Ensuite pour ma puissance je trouve un r² en facteur ce qui est impossible

merci d'avance pour votre aide

Bonjour,
Voici quelques pistes pour démarrer. A vous de continuer....

1- Le champ Eo est donné "dans la région où se trouve le récepteur" . Il varierait si on s'éloignait ou se rapprochait de la source.
2- Nous ne sommes pas en électrostatique ! Pour une onde se propageant en espace libre, le champ décroit en 1/D
3- La puissance par unité de surface varie donc en 1/Dcarré
4- Le vecteur de Poynting est radial par rapport à la source. La puissance totale est donc le flux de ce vecteur à travers la demi-sphère.
5- L'émetteur étant sur terre, il emet sur une demi-sphère.

Enfin, un mauvais point pour l'énonceur du problème, un cadre de 1000 spires est irréalisable à cette fréquence, sans entraîner des phénomènes parasites...

[cosmoff]

ok merci pour tes réponses, mais pourquoi en statique on a un rapport 1/d² pour le champ électrique, et 1/d quand c'est une onde ?ca me parait pas tres logique

[gwgidaz]

ok merci pour tes réponses, mais pourquoi en statique on a un rapport 1/d² pour le champ électrique, et 1/d quand c'est une onde ?ca me parait pas tres logique

Bonjour,

En électrostatique, le champ E est issu de charges fixes.

En électromagnétisme, le champ E qui se propage a une origine très différente. Une onde électromagnétique se compose de deux champs , E et H, qui se transforment en permanence l'un en l'autre, en se propageant. Les équations de Maxwell précisent comment. Un peu comme le son, où la pression de l'air produit un déplacement, lequel déplacement reproduit une pression, tout cela en avançant....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le champ électrostatique n’a pas le même comportement que celui d’une onde électromagnétique.
Le champ électrostatique ne varie pas en fonction du temps. Alors que celui d’une onde oui : il varie dans le temps et pire encore : il se déplace.
Et ceci se produit depuis sa création. Par exemple une charge électrique en mouvement produit trois champs : le champ « électrostatique », le champ de « transition » (« wake field ») et le champ électromagnétique.
Ils ont des comportements différents avec la distance (entre autres).

Sur le fond, la science ne s’occupe pas du « pourquoi » mais uniquement du « comment ».
Le pourquoi est l’affaire des religieux, philosophes, économistes et psychologues.
Au revoir.

[stefjm]

Comment le champs statique perd-t-il son carré quand il devient électromagnétique?

De surface, on passe à longueur...