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Rayonnement d'une spire/bobine parcourue par un courant continu



  1. #1
    obladi

    Rayonnement d'une spire/bobine parcourue par un courant continu


    ------

    Bonjour,

    Est-ce qu'une bobine parcourue par un courant continu rayonne ?

    En effet, bien que les électrons constituant le courant aient une vitesse absolue constante,
    il y a bien une accélération puisqu'ils sont animés d'un MCU ?

    Est-ce qu'on n'en parle jamais car le rayonnement est totalement négligeable ?
    (Je serais d'ailleurs totalement incapable de calculer l'intensité de ce dernier)

    Merci pour votre aide !

    Obladi

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Rayonnement d'une spire/bobine parcourue par un courant continu

    Bonjour.
    La vitesse moyenne des électrons dans un conducteur dépend du courant, la section et la densité d’électrons libres du conducteur et elle est de l’ordre de 10 µm/s dans les cas ordinaires.
    Cela donne, pour une bobine de 0,1 m de rayon une accélération centripète de l’ordre de 10^-9 m/s².
    Pour le même courant, mais alternatif à 100 kHz, l’accélération est de l’ordre de 6 m/s².
    Donc, vous pouvez constater que les deux accélérations ne jouent pas dans la même division.

    Finalement, les accélérations dues aux chocs des électrons avec des atomes du réseau et qui produisent le rayonnement thermique (corps noir) sont encore plus importantes. Donc, le rayonnement dû à l’accélération centripète se trouve noyé dans le rayonnement thermique du métal.
    Au revoir.

  3. #3
    obladi

    Re : Rayonnement d'une spire/bobine parcourue par un courant continu

    Bonjour,

    Merci beaucoup pour votre explication !

    Je retrouve l'accélération de 10^-9 m/s^2 en utilisant la formule V^2/R, mais
    oserais-je vous demander comment on obtient les 6 m/s^2 à 100 kHz ?

    merci d'avance !

    Obladi

  4. #4
    LPFR

    Re : Rayonnement d'une spire/bobine parcourue par un courant continu

    Re.
    J’ai supposé que le courant était sinusoïdal et donc la vitesse de la forme :
    V = Vocos(ωt)
    Et l’accélération est la dérivée de la vitesse.
    A+

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    obladi

    Re : Rayonnement d'une spire/bobine parcourue par un courant continu

    Tout bon! Je crois que j'ai saisi votre explication! J'aurais du me douter que 6 était la valeur approchée de 2Pi

    Je vous remercie, je suis entrain de revisiter les équations de Maxwell (du point de vue qualitatif, je vous rassure) et je ne
    m'étais jamais rendu compte qu'un courant continu pouvait générer une onde électromagnétique qui se propage.

    En effet, en général on a tendance à associer une onde électromagnétique à un courant alternatif, ou à
    un phénomène transitoire, mais pas statique.

    Alors dans le cas de ma bobine, comme vous le dites, l'effet est totalement masqué. Mais dans le cas d'un faisceau de
    particules chargées au CERN, le rayonnement peut être considérable, si je ne me trompe ? Mais dans le cas du faisceau,
    s'agit-il d'un courant continu ? ou d'une salve de courant ?

    Merci

    Bonne soirée

  7. #6
    LPFR

    Re : Rayonnement d'une spire/bobine parcourue par un courant continu

    Bonjour.
    Dans le cas du synchrotron, le courant est tout de même formé des « salves », car pour l’accélération des électrons, on accélère des paquets d’électrons. Ceci n’empêche que le rayonnement est bien dû à l’accélération centripète. Je crois savoir qu’on ajoute dans la trajectoire des électrons, des zones avec du champ magnétique alterné pour « secouer » les électrons latéralement et augmenter l’émission.

    Mais dans le cas d’un conducteur il me gêne de voir les électrons comme décrivant des cercles gentiment. Je les vois plutôt comme les molécules d’un gaz qui tourne dans un tuyau. Si la trajectoire moyenne de chaque molécule est bien un cercle, la trajectoire réelle est un zigzag très agité qui tourne lentement. Il faudrait que ce soit un anneau supraconducteur pour que leur trajectoire se rapproche d’un cercle décrit sans zigzag. Et encore, je ne sais pas comme ça se passe au niveau des pairs de Cooper (et je suis nul en supra).
    Au revoir.

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