Champ magnétique.

[invite1741f1e1]

Bonjour,

J'ai lu ceci:

Un champ magnétique B → variable engendre un champ électrique.
Un champ électrique E → variable est source d'un champ magnétique.

Je me demande si je comprends bien le mécanisme.

Dans un fil de cuivre d'une longueur d'1m, d'une section de 1mm², rectiligne. A l'instant T je le branche à une source de courant continue de 20V.

Un champ magnétique va apparaître, je n'arrête pas le courant, le fil continue à être parcourue par cette tension continue sans variation. Le champ magnétique va t'il disparaître avec le temps qui passe? Je pense que oui, si la variabilité du vecteur E du champ électrique ne varie pas. Mais j'en suis pas sur!

Maintenant le même fil, j'en fais cinq spires. Toujours les mêmes conditions, un courant continue de 20V que je n'arrête pas. Un champ magnétique va apparaître.
Mais va t'il disparaître entièrement avec le temps? Comme le vecteur E est forcé à varier par induction, je me le demande? Si cela s'amortie pour finir par avoir un vecteur E constant, et le champ magnétique disparaît, ou si cela s'entretien par phénomène de résonnance?
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[Gwinver]

Bonsoir.

Un champ magnétique va apparaître, je n'arrête pas le courant, le fil continue à être parcourue par cette tension continue sans variation. Le champ magnétique va t'il disparaître avec le temps qui passe? Je pense que oui, si la variabilité du vecteur E du champ électrique ne varie pas. Mais j'en suis pas sur!

Le champ magnétique reste présent tant que le courant circule dans le fil.
Durant tout ce temps, l'espace concerné par ce champ s'étend de plus en plus.
Lorsque le courant s'arrête, le champ magnétique disparaît, et cette disparition va s'étendre à tout l'espace concerné.

Il en va de même dans le cas d'une bobine.

Attention aux termes, le fil n'est pas "parcouru par la tension", mai par le courant. Une tension est appliquée, ce qui provoque la circulation du courant.

[invite1741f1e1]

Merci pour le coup de la tension.

Donc c'est faux de dire qu'il faut un champ électrique variable pour obtenir un champ magnétique? Où alors est ce le fait que même la circulation du courant n'est jamais un flux continue, mais une succession permanente d'électron qui se repousse de proche en proche en continue?

[Gwinver]

Bonsoir.

Il y a confusion entre plusieurs phénomènes.

Reprenons le cas du fil, la tension appliquée engendre un courant qui à son tour créé un champ magnétique.

Précisons que la tension aux bornes du fil initial créé aussi un champ électrique, mais ce phénomène peut être considéré comme négligeable car la résistance du fil est faible, et donc l'effet du champ magnétique est bien supérieur à celui du champ électrique.
En l'absence de tension, il n'y aurait pas de courant, donc pas de champ magnétique

Mais, une tension électrique entre deux points, en l'absence de conducteur entre les deux bornes, créé un champ électrique.
Si cette tension varie, le champ électrique varie, et à longue distance la propagation de cette onde de champ électrique engendre une onde électromagnétique composée d'un champ électrique et d'un champ magnétique.

Enfin, précisons que la tension aux bornes du fil initial créé aussi un champ électrique, mais ce phénomène peut être considéré comme négligeable car la résistance du fil est faible, et donc l'effet du champ magnétique est bien supérieur à celui du champ électrique.

Ceci est expliqué ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Équations_de_Maxwell

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

Un champ magnétique B → variable engendre un champ électrique.
Un champ électrique E → variable est source d'un champ magnétique.

un point de détail qui n'est pas toujours signalé : il s'agit d'une corrélation, pas d'une causalité. La variation de B (ou E, respectivement) n'est pas la cause de l'apparition de E (ou B, respectivement). Les variation de B et E sont par contre toujours corrélées de cette façon. La cause est à chercher dans les sources des champs E et B qui sont les charges et les courants. Si il y a un champ électrique variable ici et maintenant, c'est que au loin d'ici et dans le passé, il y a des mouvements de charges, et sauf cas particulier, des mouvement accélérés, donc des courants variables, donc ici et maintenant un champ magnétique variable qui accompagne le champ électrique et qui lui est corrélé parce qu'ayant la même source.

m@ch3

[invite1741f1e1]

Bonjour, merci pour l'éclaircissement sur ce point. Je viens de comprendre. Un électron ce n'est ni un champ électrique, ni un champ magnétique, c'est les deux à fois. C'est deux vecteurs sont la même choses sous deux formes différentes. Deux vecteurs pour un seul et même objet. Merci.

[albanxiii]

Je viens de comprendre. Un électron ce n'est ni un champ électrique, ni un champ magnétique, c'est les deux à fois. C'est deux vecteurs sont la même choses sous deux formes différentes. Deux vecteurs pour un seul et même objet. Merci.

Non, vous n'avez pas compris.

Déjà, dans les massages précédents, il y a des ambiguïtés puisqu'on ne sait pas si on parle de régime transitoire ou de régime permanent.

Ensuite, un électron est une particule, possédant une charge électrique. C'est la charge électrique qui est source de champ électromagnétique. En fonction du mouvement de la charge électrique, et du référentiel d’observation, on peut avoir un champ électrique et/ou un champ magnétique. Le cas général étant le "et".

[Deedee81]

Salut,

Un petit complément.

C'est deux vecteurs sont la même choses sous deux formes différentes. Deux vecteurs pour un seul et même objet. Merci.

Le champ électrique et le champ magnétique sont en effet deux facettes d'un seul champ : le champ électromagnétique.
On ne peut les dissocier qu'artificiellement (mais c'est bien utile). Par exemple, si pour un observateur on a un pur champ électrique, un autre observateur (en mouvement par rapport au premier) pourra détecter aussi un champ magnétique.

Mais, et là j'enfonce le clou d'Albanxiii : non l'électron n'est pas un champ électrique et/ou magnétique. Sa charge électrique est la source du champ électromagnétique, ni plus, ni moins.
L'électron a aussi un moment magnétique (il "a", il "n'est" pas), comme un aimant, à cause de sa charge électrique et de son spin (moment angulaire propre, "rotation propre", avec des guillemets car ce n'est pas un objet classique et il ne faut pas confondre le spin avec la rotation d'une toupie.... une toupie classique a d'ailleurs un spin vectoriel comme le spin 1 alors que l'électron a un spin 1/2).
Mais ce moment magnétique n'intervient que dans certains phénomènes comme le ferromagnétisme par exemple.

A noter qu'un courant électrique dans un fil est dû au champ électrique (venant par exemple d'une batterie branchée sur le fil) et au mouvement des électrons. Mais non les électrons ne se repoussent pas de proche en proche. Ce n'est pas une file de voiture sur l'autoroute A noter d'ailleurs que la propagation d'un électron dans un matériau est un phénomène essentiellement quantique, il s'y propage comme un électron libre (pour les électrons de conduction) avec une masse effective et n'est gêné que par les défauts cristallins et les vibrations cristallines (source principale de la résistance électrique).

Attention : c'est pas simple. Il y a beaucoup de choses qui interviennent. Il faut éviter d'en faire une bouillabaisse (même si c'est bon la bouillabaisse ). Je conseille d'abord de maîtriser l'électrodynamique classique, sans électron (juste des densités de charges électriques et des courants). PUIS de se pencher sur la mécanique quantique. Et enfin, seulement, marier tout ça (et on a vachement intérêt a bien maîtriser d'abord les deux précédents. On n'apprend pas à conduire une voiture de sport en apprenant seulement comment marche le volant. Faut tout maîtriser).

[invite1741f1e1]

Bonsoir, merci Deedee, c'est en cours, j'étudie. Mais là j'ai enlevé une grosse épine déjà. J'ai toujours séparé champ magnétique et champ électrique. Je considérai le champ magnétique, comme un phénomène qu'on pouvait séparer de des phénomènes électriques, comme la lumière, que c'était un genre de photon qui bouclé, en me demandant qu'est ce que ça pouvait bien être! Je pouvais chercher longtemps!