Bonjour,
Peut-on appliquer Kirchhoff en électromagnétisme*?
C’est a question pausée par le professeur Lewin (MIT) ici
https://www.youtube.com/watch?v=5be3...6Pc3j&index=39
(Voir surtout le commentaire du professeur dans la zone commentaires)
Pourtant il y a une façon simple de montrer et calculer les tensions mesurées en utilisant les lois de kirchhoff.
Je vous laisse chercher...
Cette vidéo a donné lieu à un "débat" avec la chaîne ElectroBOOM.
Je donne le lien vers la vidéo de conclusion : https://youtu.be/Q9LuVBfwvzA
Tout l'historique des vidéos entre Lewin et ElectroBOOM doivent être dispos pour ceux que ça intéresse...
Merci pour le lien.Envoyé par coussin
Je pense qu'il est beaucoup plus simple de passer par une représentation correcte du circuit avec quelques hypothèses simplificatrices.
- Les résistances de longueurs négligeables par rapport à la longueur de la boucle.
- Le flux est concentré au milieu de la boucle (par exemple noyau de fer)
- Pour faire encore plus simple les 2 longueurs de fils sont les mêmes.
Avec un schéma simple on peut voir directement (cela saute au yeux) les valeurs mesurées par le voltmètre à différents endroits.
Petite aide: décomposer et indiquer les fems induites dans les différentes branches du circuit (voltmètre compris).
Bonjour,
Il faut dire aussi que Lewin confond allègrement champ électriqueet champ électrostatique
Dernière modification par gts2 ; 22/05/2023 à 09h01.
Bonjour,
Je reviens à la question de Lewin en faisant une expérience plus simple qui aboutit au même questionnement.
Voilà l’expérience que j’ai effectuée.
Sur un transfo toroïdal je bobine une spire de fil de cuivre dont les extrémisées A et B sont raccordées à 2 résistances différentes placées en série. Soit O le point commun des 2 résistances.
On mesure les 2 tensions alternatives induites entre A-O (première résistance R1= 2 ohms) et B-0 (seconde résistance R2= 10 ohms)
Soit ici U1 = 0,1V et U2= 0,5V les tensions mesurées. entre A-O et B-O .
Ceci correspond à une fem de 6V et un courant de 0,5A . (De plus les 2 tensions sont en opposition de phase par rapport au point commun O (mesuré par oscillo.)).
Maintenant si en partant de la résistance R1 je déplace la pointe de test qui était en A le long de la spire de cuivre pour atteindre le point B en gardant le contact je constate que la tension se maintient à 0,1V . Par contre si je pars du point B de la résistance R2 pour aller à A, la tension se maintient à 0,5V
Comment expliquer simplement ce qui pourrait faire penser à un paradoxe ?
Bonjour,
A un moment il faut faire passer le trou du tore à la sonde, comment cela se passe ?
Oui, le fil du voltmètre passe dans le trou d u tore (tu peux interrompre la connection pendant le passage)
La partie hachurée est la trace du tore. VA=1V et VB=-5V.
Relation CH1 VA : le chemin violet + rouge délimite une surface sans champ B, donc V(CH1) = VA
Relation CH2 VB : le chemin cyan + bleu délimite une surface sans champ B, donc V(CH2) = VB
Relation CH1 VB : le chemin cyan + rouge enserre le tore donc une fem e=+6V, donc V(CH1) = VB + e = VA
Relation CH2 VA : le chemin violet + bleu enserre le tore donc une fem e'=-6V, donc V(CH1) = VA + e = VB
Reste pour une représentation en schéma de type Kirchhoff de placer les 4 forces électromotrices avec leur valeur sur le circuit (ici une pile sur chaque couleur (en supposant un sens positif pour le courant)) . Ceci permet d'illustrer d'ou vient l'impossibilité d'une mesure directe correcte. ( .
Bonjour,
Je reprends le fil pour montrer une représentation en Kirchhoff du circuit. (Merci à gts2 pour le schéma)
Pour simplifier laissons tomber le fil bleu.
Reste 3 boucles:
boucle 1: violet+cyan
boucle 2: rouge+cyan
boucle 3: rouge+violet
dans lequel circule les courants:
I pour la partie violette
i pour la partie rouge
et I+i pour la partie cyan
en supposant comme sens positif de ces courants le sens anti-horlogique dans les boucles.
La FEM totale engendrée dans la boucle 1 comme dans la boucle 2 est de 6V (subissent la même variation de flux, tandis que la FEM totale est nulle dans la boucle 3 (pas de flux)
Décomposant cette FEM de 6V en 2 FEM E1= kE et E2=(1-k)E avec k pouvant varier entre 0 et 1.
Plaçons dans la direction des courants:
la FEM E2 sur le conducteur cyan
la FEM E1 sur le conducteur violet
La FEM E3=E1= sur le conducteur rouge (valeur absolue)
On obtient la représentation kirchhoff du circuit avec:
3 courant I, i, I+i
E1+E3=0: donc la ddp entre A et C est nulle et le voltmètre entre C et F mesure la ddp entre A et F (voir conclusion de gs2)
On peut dire (si cette représentation a un sens) que lorsque k augmente (en déplacent le point C ) le potentiel du point C par rapport à A varie entre 0 et E (6v) . Ce qui veut dire qu’une charge Q est le siège d’un transfert d’énergie magnétique – électrique et cela progressivement pendant tout son parcourt dans la boucle. (augmentation du potentiel pendant le parcourt du point C) Cette charge subit ensuite un transfert électrique-thermique dans la résistance en retombant au potentiel de départ au point A
Apparemment, ce phénomène ne dépend pas de la forme de la boucle et n’est pas mesurable.
