Question basique calcul de champ E.M (solénoïde)

[invite8f6d0dd4]

Bonjour,

J'ai un peu oublié certaines bases en EM.

Supposons que j'ai un solénoïde infini mettons, parcouru par un courant I.

Le champ magnétique à l'interieur sera à l'intérieur et 0 en dehors.

Si maintenant je met à l'interieur du solénoïde un matériau magnétique.

Est-ce que j'aurai : et , ou bien :

et

(Et ensuite pour trouver puis j'utilise la relation constitutive du milieu).

Parce que soit en gros le matériau magnétique engendre un champ qui va modifier le I et donc sera bien le champ magnétique total.

Soit c'est juste le champ créé par le courant en l'absence du matériau, et pour connaitre le champ total il faut y ajouter la contribution de la réponse du matériau.

Merci beaucoup.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je ne m’emmquiquine pas avec la magnétisation.
Si vous remplissez le solénoïde par un matériau de perméabilité µ le champ magnétique B devient

Sans oublier que ‘n’ est la densité linéaire de spires.
Et ici

Le matériau ne change pas ni I ni H.
Au revoir.

[invite8f6d0dd4]

Bonjour,

D'accord et seront inchangés.

Mais comment on sait que c'est le cas.

Le fait que soit toujours la bonne expression valable, à la limite je le comprends car par définition de H, il s'agit du champ magnétique induit par les courants libres. Il n'y a que I comme courant libre donc c'est ok.

Par contre comment sait-on que le champ magnétique total qui est perturbé par le matériau magnétique par rapport à la situation où on aurait pas de matériau magnétique à l'intérieur, ne va pas modifier les courants dans la bobine (par induction), et donc I ?

Merci.

[invite6dffde4c]

Re.
Il me semble que vous utilisez l’interprétation de Maxwell dans lequel, la magnétisation des matériaux était due à des boucles de courants dans les matériaux.
C’était bien à l’époque de Maxwell ou le spin n’existait pas et que l’on ne connaissait que les courants comme source du champ magnétique.

J’ai trouvé cette interprétation franchement merdique, en plus de fausse, car maintenant on sait que des tels courants n’existent pas.

Alors, désolé, mais je ne suis pas votre raisonnement et je peut pas vous éclairer avec une interprétation que je n’utilise pas.

Et même, pour être encore plus irrespectueux pour Maxwell, je vous dirai que je n’utilise pas H mais uniquement B. Car on a prouvé que celui qui a une existence physique est B et non H. (En étudiant le champ interne des aimants avec le spin de neutrons. Mais comme cette démonstration est toute récente (1945) elle n’est pas encore entrée dans les livres de texte (sauf dans le Feynman, bien sur)).
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Par contre comment sait-on que le champ magnétique total qui est perturbé par le matériau magnétique par rapport à la situation où on aurait pas de matériau magnétique à l'intérieur, ne va pas modifier les courants dans la bobine (par induction), et donc I ?

Lorsque vous introduisez le matériau magnétique dans votre bobine vous produisez par induction, une tension qui s'oppose au courant et qui va donc demander une certaine énergie à la source.
Pour en dire plus, il faudrait connaitre le circuit d'alimentation de la bobine.

En l'état de votre demande, le courant I est imposé, donc ne pouvons rien dire de plus.

[invite8f6d0dd4]

Ah oui exact !

En gros si j'impose I j'aurai une tension aux bornes de ma bobine provoquée par B (ma tension n'étant pas imposée c'est elle qui va "subir" la présence du matériau, et la tension sera différente du cas "sans matériau magnétique").

A l'inverse si j'avais imposé la tension aux bornes de ma bobine, le courant aurait été modifié par la présence du matériau (en comparaison à la situation : pas de matériau magnétique dans le solénoide).

C'est bien cela ?

Merci.

[invite6dffde4c]

Re.
Il ne faut pas mélanger la situation stationnaire (telle que j’ai compris cette question au départ) et la situation de transition qui arriverait su on introduisait un matériau magnétique dans le solénoïde infini. Ce qui pose des problèmes sur les hypothèses à faire.
A+

[invite8f6d0dd4]

Je suis toujours en situation stationnaire, je compare juste la situation avec matériau ferro au centre et sans.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
En situation stationnaire, vous ne pouvez parler que de courant dans le solénoïde. La tension aux bornes est nulle, car il n’y a pas de variation de B ou de flux.
Sauf, évidemment, si le conducteur des spires n’est pas idéal (résistance non nulle), auquel cas la tension aux bornes serait infinie.
Au revoir.