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Physique des forts champs électriques ?



  1. #1
    Amator

    Physique des forts champs électriques ?


    ------

    Bonjour a tous,

    A-t-on déjà exploré la physique de forts champs électriques, de l’ordre du MV ou plus, à des fréquences entre la dizaine de kHz et le MHz ?
    Ou sinon peu importe la fréquence mais des champs éclectiques intenses de l’ordre du MV ou plus ?

    Par avance merci.

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Bonjour,

    Avez-vous fait une recherche auparavant ?

    Dans les accélérateurs de particules, par exemple. On trouve des ordres de grandeur ici http://www.cea.fr/comprendre/Pages/m...20utilis%C3%A9. par exemple.

    Sinon, en cherchant "étude des décharges électriques", on trouve des thèses sur le sujet avec diverses applications.

    etc.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  4. #3
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Salut,

    Et même sans aller aussi loin, déjà dans les laboratoires haute tension. En labo (à la fac) j'ai expérimenté sur la foudre (créée avec une tour pouvant dépasser les MV).

    Spécialiste de la foudre, il fut mon professeur :
    https://www.futura-sciences.com/plan...quegneau-1135/
    Keep it simple stupid

  5. #4
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Et un tout autre domaine (que je n'ai pas expérimenté) on étudie aussi les champs électriques extrêmement élevés avec des impulsions laser de haute puissance.
    On atteint aisément des TV/m (mille milliards de Volts par mètre, mais dans des conditions évidement un peu particulière)
    Keep it simple stupid

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Amator

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Merci à vous.

    les valeurs des champs -TV/m avec des lasers ou MV avec accélérateurs de particules- arrivent ils a provoquer la création de paires de positrons/électrons comme dans les éclairs d'orages ?
    https://www.futura-sciences.com/scie...sitrons-58329/

  8. #6
    ThM55

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Bonjour.
    Il y a la limite de Schwinger, au delà de laquelle l'électrodynamique devient non-linéaire dans le vide et en effet il y a une probabilité non négligeable de production de paires. Mais elle est bien au dessus du teravolt/m. C'est plutôt de l'ordre de 10^{18} Volts/m.

    On l'appelle limite de Schwinger mais plusieurs physiciens l'avaient déjà prévue dans les années 30 alors que Julian Schwinger n'était pas encore entré au lycée, notamment Heisenberg. C'est toutefois Schwinger qui a effectivement calculé le premier toutes les amplitudes, en particulier celle de la diffusion de la lumière par la lumière.
    Dernière modification par ThM55 ; 26/09/2020 à 08h59. Motif: Remarque inutile supprimée.

  9. Publicité
  10. #7
    ThM55

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Et si on lit bien l'article de Futura sur la foudre que vous donnez en référence, il n'y est nullement affirmé que la détection de positrons près d'un phénomène de foudre est expliquée par l'effet Schwinger et la seule intensité du champ électrique. La foudre se produit-elle dans le vide? N'y a-t-il pas de la matière tout autour? Je pense par exemple à une atmosphère ou des nuages. Il y a donc plein d'électrons. Un électron qui est accéléré dans un champ loin sous la limite de Schwinger peut en principe acquérir une énergie suffisante pour produire une paire par collision avec un autre électron. Il suffit pour cela qu'il soit accéléré pendant un temps suffisant. Je ne dis pas que c'est cela qui explique ces détections dans le cas de la foudre (je n'ai aucune compétence dans l'étude de la foudre) mais simplement que cela me semble a priori beaucoup plus probable que la présence massive de points à plus de 10^{18} V/m.

  11. #8
    XK150

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Un article qui décrit bien le phénomène dans les éclairs , aucune référence à Schwinger , mais à Wilson , oui !

    https://agupubs.onlinelibrary.wiley....9/2011EO220001

    Des accélérateurs produisent des photons gamma de haute énergie et dans ce cas oui , ils vont se matérialiser en paires e+,- e- .
    Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18

  12. #9
    ThM55

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Merci pour cet article, il explique ce à quoi je pensais. Mais bien mieux que je ne pourrais le faire.

  13. #10
    ThM55

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Concernant l'effet Schwinger, voir la page Wikipedia en anglais: https://en.wikipedia.org/wiki/Schwinger_effect . Ils disent qu'il n'y a pas encore de vérification expérimentale à cause de l'intensité du champ requis et donnent plusieurs référence (dont une de Heisenberg 1936, comme je l'avais mentionné, mais en 36 Schwinger avait tout de même 18 ans). Mais c'est surtout l'aspect mathématique qui m'intéresse, personnellement. La formule donnant le taux de production de paires est stupéfiante. C'est une somme sur n dont chaque terme est en exp(-An/eEhbar), ce qui n'admet pas de développement de Taylor en e.
    Dernière modification par ThM55 ; 26/09/2020 à 10h40. Motif: n

  14. #11
    stefjm

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Citation Envoyé par ThM55 Voir le message
    Bonjour.
    Il y a la limite de Schwinger, au delà de laquelle l'électrodynamique devient non-linéaire dans le vide et en effet il y a une probabilité non négligeable de production de paires. Mais elle est bien au dessus du teravolt/m. C'est plutôt de l'ordre de 10^{18} Volts/m.

    On l'appelle limite de Schwinger mais plusieurs physiciens l'avaient déjà prévue dans les années 30 alors que Julian Schwinger n'était pas encore entré au lycée, notamment Heisenberg. C'est toutefois Schwinger qui a effectivement calculé le premier toutes les amplitudes, en particulier celle de la diffusion de la lumière par la lumière.
    Une bête analyse dimentionnelle pour obtenir le champ électrique max partant de c, hbar, me et qe?
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  15. #12
    coussin

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    La conservation de l'énergie donne une expression plus simple. 1/2 epsilon0 E^2 = 2 mc^2. L'analyse dimensionnelle n'aurait pas trouvé les 1/2 et le 2, bien que ça à l'air de se compenser dans ce cas

    * J'ai oublié un volume quelque part (c'est une densité volumique d'énergie EM)...
    Dernière modification par coussin ; 26/09/2020 à 15h03.

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  17. #13
    ThM55

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Oui, l'ordre de grandeur est bien donné par l'analyse dimensionnelle. Mais pour voir quels phénomènes apparaissent à partir de cet ordre, il faut au moins visualiser quelques diagrammes de Feynman (par exemple le fameux avec un carré de fermions pour la non linéarité de l'électromagnétisme dans le vide).

    (j'ai essayé d'en faire un en ascii-art mais la prévisualisation montre que les espaces en début de ligne sont enlevés ).

  18. #14
    stefjm

    Re : Physique des forts champs électriques ?

    Pas besoin d'analyse dimentionnelle pour compter jusqu'à 2 et epsilon0 n'est pas une constante bien passionante....

    Pour l'ascii art, peut-être en code, bouton #:

    Code:
    - - - - -
     - - - - 
      - - - 
       - - 
        -
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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