Bonjour
Le vecteur de Poynting est le vecteur densité de puissance d'une onde électromagnétique. On a: P = 1/mu0 E ^ B
Mais si E et B sont statiques et non colinéaires, il ne devrait pas de puissance transmise. Alors que P est non nul.
Comment expliquez cela ?
D'après ce paragraphe dans la page Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Poynti...#Static_fields
Dans le cas de champs statiques, un vecteur de Poynting non nul est nécessaire pour la conservation de l'impulsion et/ou moment angulaire (le cas traité dans Wikipedia).
Très intéressant.
Confirmé dans un article de 1967 ( https://pubs.aip.org/aapt/ajp/articl...dFrom=fulltext ).
Malheureusement pas en accès libre... Les articles dans American Journal of Physics sont souvent très pédagogiques.
Effectivement, si vous mettez en présence une charge électrique et un moment magnétique, même statiques, il y a un flux de puissance en certains points du champ et Thomson avait montré par exemple qu'il y a une quantité de mouvement présente dans un moment magnétique ampérien (une boucle de courant) plongé dans un champ électrique. C'est un reflet du fait que le champ électromagnétique joue un rôle actif dans la dynamique.
Il y a aussi un cas théorique spectaculaire, connu depuis le XIXème siècle, qui apparaît quand on admet l'existence de monopôles magnétiques. Un monopôle magnétique est une particule hypothétique (on ne l'a jamais observée jusqu'à présent), qui n'est pas présente dans les équations de Maxwell (on a div B = 0) ni dans le modèle standard. Plusieurs physiciens de la fin du XIXème siècle, dont Pierre Curie et Thomson, avaient remarqué que les monopôle pouvaient peut-être exister. Le monopôle a une "charge magnétique" qui est l'analogue d'une charge électrique mais au lieu de créer un champ électrique statique radial, elle crée un champ magnétique. Si on place une charge électrique e et un monopôle magnétique g en deux points séparés d'une distance d, le système a une symétrie axiale. Dans le plan médian le champ électrique est perpendiculaire au champ magnétique et dans les autres plans le vecteur de Poynting est aussi présent et quand on intègre le moment de ce vecteur, cela implique l'existence d'un moment angulaire total, alors que la situation est complètement statique (rien ne tourne!). De plus, le calcul montre que ce moment est indépendant de la distance d et proportionnel au produit de la charge électrique par la charge magnétique! J.J.Thomson avait investigué cette question et montré que pour un dipôle magnétique, le moment angulaire total du champ est nul, mais qu'il ne l'est pas si le dipôle est produit par une boucle de courant d'Ampère. Voici un article concernant sa contribution: https://kirkmcd.princeton.edu/examples/thomson.pdf .
En quantifiant ce moment angulaire selon la règle quantique usuelle, on peut d'ailleurs de cette manière retrouver la condition de quantification de Dirac pour la charge magnétique et la charge électrique, que Dirac avait découverte en 1930. Dirac pensait que cette condition pouvait expliquer la quantification de la charge électrique: il suffit pour cela qu'il existe quelque part dans l'univers un monopôle magnétique.
Dernière modification par ThM55 ; 27/07/2026 à 16h16.
