Discussion:
Condensateur cylindrique à armature interne en rotation
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François Guillet
2017-06-02 16:46:39 UTC
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On charge un condensateur cylindrique puis on met en rotation son
armature interne.

Certes on a toujours le même nombre de charges en regard, mais par
effet relativiste, le champ électrique des charges mobiles de
l'armature interne s'intensifie transversalement par rapport à leur
vitesse, vu de celles fixes de l'armature externe.

Alors va-t-on voir une augmentation de la ddp ?

(Expérimentalement, on suppose l'armature interne dotée d'un axe
permettant la connexion du voltmètre pour la mesure, soit par contact
glissant soit par connexion directe auquel cas la mesure ne pourra être
que fugitive, avant que le fil de connexion ne s'enroule trop. Les 2
cas diffèrent peut-être).
Maboule
2017-06-02 18:01:52 UTC
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Post by François Guillet
On charge un condensateur cylindrique puis on met en rotation son
armature interne.
Certes on a toujours le même nombre de charges en regard, mais par effet
relativiste, le champ électrique des charges mobiles de l'armature
interne s'intensifie transversalement par rapport à leur vitesse, vu de
celles fixes de l'armature externe.
Alors va-t-on voir une augmentation de la ddp ?
(Expérimentalement, on suppose l'armature interne dotée d'un axe
permettant la connexion du voltmètre pour la mesure, soit par contact
glissant soit par connexion directe auquel cas la mesure ne pourra être
que fugitive, avant que le fil de connexion ne s'enroule trop. Les 2 cas
diffèrent peut-être).
Je peux me tromper, mais on devrait avoir l'équivalent de ce qui se
passe avec le champ magnétique dans le disque de faraday.
Julien Arlandis
2017-06-02 18:33:56 UTC
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Post by François Guillet
On charge un condensateur cylindrique puis on met en rotation son
armature interne.
Certes on a toujours le même nombre de charges en regard, mais par
effet relativiste, le champ électrique des charges mobiles de
l'armature interne s'intensifie transversalement par rapport à leur
vitesse, vu de celles fixes de l'armature externe.
Alors va-t-on voir une augmentation de la ddp ?
Non aucune. Le calcul relativiste montre dans le cas d'un fil infini
parcouru par un courant qu'en intégrant le champ électrique le long du
fil on retrouve exactement le champ électrostatique. Pourquoi? Parce que
le champ électrique transverse est certes plus grand mais sa composante
longitudinale est plus petite, en conséquence les contributions des
charges électriques sur les côtés contribuent moins fortement, de sorte
que miraculeusement tout ceci se compense. Une preuve physique, c'est
qu'un courant électrique ne produit aucun champ électrique dans le
référentiel du conducteur.
Dans ton problème on n'est pas sur un plan mais sur un cylindre,
localement mon argument reste valable.
Post by François Guillet
(Expérimentalement, on suppose l'armature interne dotée d'un axe
permettant la connexion du voltmètre pour la mesure, soit par contact
glissant soit par connexion directe auquel cas la mesure ne pourra être
que fugitive, avant que le fil de connexion ne s'enroule trop. Les 2
cas diffèrent peut-être).
Il ne se passera strictement rien.
François Guillet
2017-06-02 19:50:58 UTC
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On charge un condensateur cylindrique puis on met en rotation son armature
interne.
Certes on a toujours le même nombre de charges en regard, mais par effet
relativiste, le champ électrique des charges mobiles de l'armature interne
s'intensifie transversalement par rapport à leur vitesse, vu de celles
fixes de l'armature externe.
Alors va-t-on voir une augmentation de la ddp ?
Non aucune. Le calcul relativiste montre dans le cas d'un fil infini parcouru
par un courant qu'en intégrant le champ électrique le long du fil on retrouve
exactement le champ électrostatique. Pourquoi? Parce que le champ électrique
transverse est certes plus grand mais sa composante longitudinale est plus
petite, en conséquence les contributions des charges électriques sur les
côtés contribuent moins fortement, de sorte que miraculeusement tout ceci se
compense. Une preuve physique, c'est qu'un courant électrique ne produit
aucun champ électrique dans le référentiel du conducteur.
Dans ton problème on n'est pas sur un plan mais sur un cylindre, localement
mon argument reste valable.
Ok. Je me doutais un peu que l'extraordinaire ne pouvait avoir lieu,
car on n'aurait pas eu conservation de l'énergie, mais maintenant c'est
clair, tu as donné le pourquoi.
Maboule
2017-06-03 09:23:02 UTC
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Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
On charge un condensateur cylindrique puis on met en rotation son
armature interne.
Certes on a toujours le même nombre de charges en regard, mais par
effet relativiste, le champ électrique des charges mobiles de
l'armature interne s'intensifie transversalement par rapport à leur
vitesse, vu de celles fixes de l'armature externe.
Alors va-t-on voir une augmentation de la ddp ?
Non aucune. Le calcul relativiste montre dans le cas d'un fil infini
parcouru par un courant qu'en intégrant le champ électrique le long du
fil on retrouve exactement le champ électrostatique. Pourquoi? Parce
que le champ électrique transverse est certes plus grand mais sa
composante longitudinale est plus petite, en conséquence les
contributions des charges électriques sur les côtés contribuent moins
fortement, de sorte que miraculeusement tout ceci se compense. Une
preuve physique, c'est qu'un courant électrique ne produit aucun champ
électrique dans le référentiel du conducteur.
Dans ton problème on n'est pas sur un plan mais sur un cylindre,
localement mon argument reste valable.
Ok. Je me doutais un peu que l'extraordinaire ne pouvait avoir lieu, car
on n'aurait pas eu conservation de l'énergie, mais maintenant c'est
clair, tu as donné le pourquoi.
Bon, mon intuition était fausse.
Julien Arlandis
2017-06-03 09:54:44 UTC
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Post by Maboule
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
On charge un condensateur cylindrique puis on met en rotation son
armature interne.
Certes on a toujours le même nombre de charges en regard, mais par
effet relativiste, le champ électrique des charges mobiles de
l'armature interne s'intensifie transversalement par rapport à leur
vitesse, vu de celles fixes de l'armature externe.
Alors va-t-on voir une augmentation de la ddp ?
Non aucune. Le calcul relativiste montre dans le cas d'un fil infini
parcouru par un courant qu'en intégrant le champ électrique le long du
fil on retrouve exactement le champ électrostatique. Pourquoi? Parce
que le champ électrique transverse est certes plus grand mais sa
composante longitudinale est plus petite, en conséquence les
contributions des charges électriques sur les côtés contribuent moins
fortement, de sorte que miraculeusement tout ceci se compense. Une
preuve physique, c'est qu'un courant électrique ne produit aucun champ
électrique dans le référentiel du conducteur.
Dans ton problème on n'est pas sur un plan mais sur un cylindre,
localement mon argument reste valable.
Ok. Je me doutais un peu que l'extraordinaire ne pouvait avoir lieu, car
on n'aurait pas eu conservation de l'énergie, mais maintenant c'est
clair, tu as donné le pourquoi.
Bon, mon intuition était fausse.
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le
cylindre ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la
face extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on
observe lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec
le champ magnétique.
Maboule
2017-06-03 10:44:01 UTC
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Post by Julien Arlandis
Post by Maboule
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
On charge un condensateur cylindrique puis on met en rotation son
armature interne.
Certes on a toujours le même nombre de charges en regard, mais par
effet relativiste, le champ électrique des charges mobiles de
l'armature interne s'intensifie transversalement par rapport à leur
vitesse, vu de celles fixes de l'armature externe.
Alors va-t-on voir une augmentation de la ddp ?
Non aucune. Le calcul relativiste montre dans le cas d'un fil infini
parcouru par un courant qu'en intégrant le champ électrique le long
du fil on retrouve exactement le champ électrostatique. Pourquoi?
Parce que le champ électrique transverse est certes plus grand mais
sa composante longitudinale est plus petite, en conséquence les
contributions des charges électriques sur les côtés contribuent
moins fortement, de sorte que miraculeusement tout ceci se compense.
Une preuve physique, c'est qu'un courant électrique ne produit aucun
champ électrique dans le référentiel du conducteur.
Dans ton problème on n'est pas sur un plan mais sur un cylindre,
localement mon argument reste valable.
Ok. Je me doutais un peu que l'extraordinaire ne pouvait avoir lieu,
car on n'aurait pas eu conservation de l'énergie, mais maintenant
c'est clair, tu as donné le pourquoi.
Bon, mon intuition était fausse.
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le
cylindre ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la
face extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on
observe lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec
le champ magnétique.
Merci Julien :-) J'ai compris.
François Guillet
2017-06-06 13:57:02 UTC
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Julien Arlandis a utilisé son clavier pour écrire :
...
Post by Julien Arlandis
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le cylindre
ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la face
extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on observe
lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec le champ
magnétique.
Ddp vue uniquement de l'observateur fixe. Si ton disque est tel un
condensateur formé de 2 plaques séparées par un diélectrique, et qu'un
conducteur fasse le lien entre les 2 plaques, vu de l'observateur tu
auras toujours la ddp dont tu parles entre les 2 plaques.
Maintenant coupe la liaison électrique entre plaques, puis arrête le
disque. Tu devrais te retrouver avec un condensateur chargé. Il me
semble que ce n'est pas le cas. Ou me gourre-je ?
Julien Arlandis
2017-06-06 15:02:35 UTC
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Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le cylindre
ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la face
extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on observe
lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec le champ
magnétique.
Ddp vue uniquement de l'observateur fixe. Si ton disque est tel un
condensateur formé de 2 plaques séparées par un diélectrique, et qu'un
conducteur fasse le lien entre les 2 plaques, vu de l'observateur tu
auras toujours la ddp dont tu parles entre les 2 plaques.
Maintenant coupe la liaison électrique entre plaques, puis arrête le
disque. Tu devrais te retrouver avec un condensateur chargé. Il me
semble que ce n'est pas le cas. Ou me gourre-je ?
ça devrait fonctionner. Tu peux très bien utiliser un disque de Faraday
pour charger un condensateur, ce condensateur peut très bien être le
disque lui même.
François Guillet
2017-06-07 13:13:16 UTC
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Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le
cylindre ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la
face extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on
observe lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec le
champ magnétique.
Ddp vue uniquement de l'observateur fixe. Si ton disque est tel un
condensateur formé de 2 plaques séparées par un diélectrique, et qu'un
conducteur fasse le lien entre les 2 plaques, vu de l'observateur tu auras
toujours la ddp dont tu parles entre les 2 plaques.
Maintenant coupe la liaison électrique entre plaques, puis arrête le
disque. Tu devrais te retrouver avec un condensateur chargé. Il me semble
que ce n'est pas le cas. Ou me gourre-je ?
ça devrait fonctionner. Tu peux très bien utiliser un disque de Faraday pour
charger un condensateur, ce condensateur peut très bien être le disque lui
même.
Non justement, on ne peut pas charger la partie mobile sans passer par
un circuit fixe.
Par exemple un condensateur branché entre le centre et le bord d'un
disque de Faraday, tournant avec lui, ne se charge pas.
J'ai même essayé, mais c'est logique : la force de Lorentz s'exerce
aussi sur les électrons du condensateur de sorte que ses extrémités
sont au même potentiel que les points où ils sont branchés, donc pas de
courant.
Il faut toujours un circuit avec une partie fixe et une partie mobile,
de façon que chaque demi-circuit voit la force de Lorentz sur les
électrons de l'autre mais pas sur les siens, créant ainsi le
déséquilibre qui fait le courant.

Dans l'exemple précédent, je pense que la ddp que tu vois est dû à
l'effet relativiste sur la topologie du champ. Le champ change, créant
la ddp, mais sans pour autant que les charges ne se déplacent. Pour
qu'elles se déplacent et charge un condensateur, il faut boucler la
partie mobile via un circuit dans un repère par rapport auquel les
électrons de la partie mobile sont bien vus avec une vitesse non nulle.
Julien Arlandis
2017-06-07 15:39:28 UTC
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Post by François Guillet
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le
cylindre ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la
face extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on
observe lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec le
champ magnétique.
Ddp vue uniquement de l'observateur fixe. Si ton disque est tel un
condensateur formé de 2 plaques séparées par un diélectrique, et qu'un
conducteur fasse le lien entre les 2 plaques, vu de l'observateur tu auras
toujours la ddp dont tu parles entre les 2 plaques.
Maintenant coupe la liaison électrique entre plaques, puis arrête le
disque. Tu devrais te retrouver avec un condensateur chargé. Il me semble
que ce n'est pas le cas. Ou me gourre-je ?
ça devrait fonctionner. Tu peux très bien utiliser un disque de Faraday pour
charger un condensateur, ce condensateur peut très bien être le disque lui
même.
Non justement, on ne peut pas charger la partie mobile sans passer par
un circuit fixe.
Par exemple un condensateur branché entre le centre et le bord d'un
disque de Faraday, tournant avec lui, ne se charge pas.
J'ai même essayé, mais c'est logique : la force de Lorentz s'exerce
aussi sur les électrons du condensateur de sorte que ses extrémités
sont au même potentiel que les points où ils sont branchés, donc pas de
courant.
Il faut toujours un circuit avec une partie fixe et une partie mobile,
de façon que chaque demi-circuit voit la force de Lorentz sur les
électrons de l'autre mais pas sur les siens, créant ainsi le
déséquilibre qui fait le courant.
Dans l'exemple précédent, je pense que la ddp que tu vois est dû à
l'effet relativiste sur la topologie du champ. Le champ change, créant
la ddp, mais sans pour autant que les charges ne se déplacent. Pour
qu'elles se déplacent et charge un condensateur, il faut boucler la
partie mobile via un circuit dans un repère par rapport auquel les
électrons de la partie mobile sont bien vus avec une vitesse non nulle.
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés
sont vus avec une vitesse
2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par seconde. Les
électrons voient ceux d'en face plus petits, donc plus denses.
Julien Arlandis
2017-06-07 15:40:04 UTC
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Post by François Guillet
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le
cylindre ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la
face extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on
observe lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec le
champ magnétique.
Ddp vue uniquement de l'observateur fixe. Si ton disque est tel un
condensateur formé de 2 plaques séparées par un diélectrique, et qu'un
conducteur fasse le lien entre les 2 plaques, vu de l'observateur tu auras
toujours la ddp dont tu parles entre les 2 plaques.
Maintenant coupe la liaison électrique entre plaques, puis arrête le
disque. Tu devrais te retrouver avec un condensateur chargé. Il me semble
que ce n'est pas le cas. Ou me gourre-je ?
ça devrait fonctionner. Tu peux très bien utiliser un disque de Faraday pour
charger un condensateur, ce condensateur peut très bien être le disque lui
même.
Non justement, on ne peut pas charger la partie mobile sans passer par
un circuit fixe.
Par exemple un condensateur branché entre le centre et le bord d'un
disque de Faraday, tournant avec lui, ne se charge pas.
J'ai même essayé, mais c'est logique : la force de Lorentz s'exerce
aussi sur les électrons du condensateur de sorte que ses extrémités
sont au même potentiel que les points où ils sont branchés, donc pas de
courant.
Il faut toujours un circuit avec une partie fixe et une partie mobile,
de façon que chaque demi-circuit voit la force de Lorentz sur les
électrons de l'autre mais pas sur les siens, créant ainsi le
déséquilibre qui fait le courant.
Dans l'exemple précédent, je pense que la ddp que tu vois est dû à
l'effet relativiste sur la topologie du champ. Le champ change, créant
la ddp, mais sans pour autant que les charges ne se déplacent. Pour
qu'elles se déplacent et charge un condensateur, il faut boucler la
partie mobile via un circuit dans un repère par rapport auquel les
électrons de la partie mobile sont bien vus avec une vitesse non nulle.
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés
sont vus avec une vitesse
2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par seconde. Les
électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens longitudinal,
donc plus denses.
François Guillet
2017-06-08 16:46:24 UTC
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Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pas tout à fait. En tournant autour de son axe, le cylindre chargé
positivement va générer un champ magnétique axial, pour peu que le
cylindre ait une certaine épaisseur il devrait exister une ddp entre la
face extérieure du cylindre et sa face intérieure, exactement ce qu'on
observe lorsqu'un disque métallique tourne autour d'un axe aligné avec
le champ magnétique.
Ddp vue uniquement de l'observateur fixe. Si ton disque est tel un
condensateur formé de 2 plaques séparées par un diélectrique, et qu'un
conducteur fasse le lien entre les 2 plaques, vu de l'observateur tu
auras toujours la ddp dont tu parles entre les 2 plaques.
Maintenant coupe la liaison électrique entre plaques, puis arrête le
disque. Tu devrais te retrouver avec un condensateur chargé. Il me semble
que ce n'est pas le cas. Ou me gourre-je ?
ça devrait fonctionner. Tu peux très bien utiliser un disque de Faraday
pour charger un condensateur, ce condensateur peut très bien être le
disque lui même.
Non justement, on ne peut pas charger la partie mobile sans passer par un
circuit fixe.
Par exemple un condensateur branché entre le centre et le bord d'un disque
de Faraday, tournant avec lui, ne se charge pas.
J'ai même essayé, mais c'est logique : la force de Lorentz s'exerce aussi
sur les électrons du condensateur de sorte que ses extrémités sont au même
potentiel que les points où ils sont branchés, donc pas de courant.
Il faut toujours un circuit avec une partie fixe et une partie mobile, de
façon que chaque demi-circuit voit la force de Lorentz sur les électrons de
l'autre mais pas sur les siens, créant ainsi le déséquilibre qui fait le
courant.
Dans l'exemple précédent, je pense que la ddp que tu vois est dû à l'effet
relativiste sur la topologie du champ. Le champ change, créant la ddp, mais
sans pour autant que les charges ne se déplacent. Pour qu'elles se
déplacent et charge un condensateur, il faut boucler la partie mobile via
un circuit dans un repère par rapport auquel les électrons de la partie
mobile sont bien vus avec une vitesse non nulle.
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par seconde.
Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens longitudinal,
donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes
les uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui les
voit à la vitesse ΩR.
Julien Arlandis
2017-06-08 20:08:04 UTC
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Post by François Guillet
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par seconde.
Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens longitudinal,
donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes
les uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui les
voit à la vitesse ΩR.
Ils ne sont pas dans le même référentiel galiléen.
Pendant un instant infinitésimal, le référentiel de l'électron
tournant à la périphérie du disque, est le même que celui d'un
électron qui se déplacerait de manière rectiligne le long de la
tangente qui longe la trajectoire du premier électron. Ce qui est
important c'est de comprendre que les effets relativistes qui agissent sur
ces deux électrons seront les mêmes pendant ce cours instant. Donc si tu
veux comprendre ce qui se passe dans le référentiel tournant réfère
toi à chaque instant au référentiel local tangent. Et dans ce
référentiel local tangent, les électrons d'en face sont bien vus à une
vitesse double par rapport à un observateur fixe. C'est ainsi que l'on
calcule en relativité générale les forces de Lorentz dans les
référentiels accélérés.
Richard Hachel
2017-06-08 21:04:12 UTC
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Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par seconde.
Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens longitudinal,
donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes
les uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui les
voit à la vitesse ΩR.
Dans un référentiel tournant, prenons un disque, aucune chose n'est
fixe pour aucune chose.

Chaque entité placée sur le disque voit un disque de forme ovoïde
géométriquement variable
selon la position de l'entité, et qui tourne autour d'elle, à vitesse
relativiste.

C'est donc beaucoup plus compliqué encore que ce qui est dit.

Quant à deux électrons qui tournent de façon diamétralement opposée
pour un observateur extérieur fixe,
et qui regarde le disque tourner frontalement devant lui, ils ne sont
plus diamétralement opposés
entre eux pour deux raisons (le disque devient ovoïde ; et chacun
perçoit l'autre avec retard
la simultanéité des électrons entre eux n'est pas la même que celle
avec laquelle l'observateur
voit les électrons tourner simultanément en opposition).
Post by Julien Arlandis
Ils ne sont pas dans le même référentiel galiléen.
:)

C'est même pire que ça, ils sont dans un référentiel tournant.
Post by Julien Arlandis
Pendant un instant infinitésimal, le référentiel de l'électron tournant à
la périphérie du disque, est le même que celui d'un électron qui se
déplacerait de manière rectiligne le long de la tangente qui longe la
trajectoire du premier électron.
Exactement.

J'ai longtemps réfléchis à cette question, et c'est une évidence
incontournable.

Dans plusieurs expériences de pensée, j'ai souvent supposé que ces
deux électrons sont interchangeables
pendant un instant infinitésimal.

C'est exactement ça.

Idem pour deux petites tiges qui se joindraient pendant un temps très
court à la périphérie d'un très grand disque.
Post by Julien Arlandis
Ce qui est important c'est de comprendre que les effets relativistes qui
agissent sur ces deux électrons seront les mêmes pendant ce cours instant. Donc
si tu veux comprendre ce qui se passe dans le référentiel tournant réfère toi
à chaque instant au référentiel local tangent. Et dans ce référentiel local
tangent, les électrons d'en face sont bien vus à une vitesse double par rapport
à un observateur fixe. C'est ainsi que l'on calcule en relativité générale les
forces de Lorentz dans les référentiels accélérés.
Il n'y a pas d'électron d'en face.

L'électron ne se trouve ni "en face", ni "là présent".

Il faut, c'est vrai, considérer que l'électron se trouve être le même
qu'un électron fixe,
sur lequel arriverait un disque (vu comme un ovoïde) et dont, à un
moment, on il se trouverait
sur la tangente. Il faut alors associer deux choses, les transformations
galiléennes
(aberration relativiste galiléenne) et la déformation propre du disque.

A noter une chose importante, tout disque relativiste se contracte
radialement (chose que nient
les relativistes en disant que la contraction n'est que longitudinale).

Si on ne part pas de cette simple évidence, qu'un mouvement tournant
n'est pas un mouvement
galiléen, et que des contractions radiales relativistes apparaissent, on
est foutu.

On parle dans le vide d'une physique certes très mathématique, mais qui
n'appartient pas au réel.

Oui, les deux électrons qui se croisent sont ABSOLUMENT
interchangeables, à l'instant du croisement,
mais il ne faut pas oublier que le disque s'est contracté peu à peu
lors de l'accélération relativiste :
l'électron qui arrive n'est pas sur la même ligne que l'électron qui
arrivait tangentiellement
au disque au repos.

J'espère avoir été clair, à défaut d'être cru.

R.H.
Maboule
2017-06-09 08:47:55 UTC
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Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par
seconde. Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le
sens longitudinal, donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes
les uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui
les voit à la vitesse ΩR.
Dans un référentiel tournant, prenons un disque, aucune chose n'est fixe
pour aucune chose.
Chaque entité placée sur le disque voit un disque de forme ovoïde
géométriquement variable
selon la position de l'entité, et qui tourne autour d'elle, à vitesse
relativiste.
C'est donc beaucoup plus compliqué encore que ce qui est dit.
Quant à deux électrons qui tournent de façon diamétralement opposée pour
un observateur extérieur fixe,
et qui regarde le disque tourner frontalement devant lui, ils ne sont
plus diamétralement opposés
entre eux pour deux raisons (le disque devient ovoïde ; et chacun
perçoit l'autre avec retard la simultanéité des électrons entre eux
n'est pas la même que celle avec laquelle l'observateur
voit les électrons tourner simultanément en opposition).
Post by Julien Arlandis
Ils ne sont pas dans le même référentiel galiléen.
:)
C'est même pire que ça, ils sont dans un référentiel tournant.
Post by Julien Arlandis
Pendant un instant infinitésimal, le référentiel de l'électron
tournant à la périphérie du disque, est le même que celui d'un
électron qui se déplacerait de manière rectiligne le long de la
tangente qui longe la trajectoire du premier électron.
Exactement.
J'ai longtemps réfléchis à cette question, et c'est une évidence
incontournable.
Dans plusieurs expériences de pensée, j'ai souvent supposé que ces deux
électrons sont interchangeables
pendant un instant infinitésimal.
C'est exactement ça.
Idem pour deux petites tiges qui se joindraient pendant un temps très
court à la périphérie d'un très grand disque.
Post by Julien Arlandis
Ce qui est important c'est de comprendre que les effets relativistes
qui agissent sur ces deux électrons seront les mêmes pendant ce cours
instant. Donc si tu veux comprendre ce qui se passe dans le
référentiel tournant réfère toi à chaque instant au référentiel local
tangent. Et dans ce référentiel local tangent, les électrons d'en face
sont bien vus à une vitesse double par rapport à un observateur fixe.
C'est ainsi que l'on calcule en relativité générale les forces de
Lorentz dans les référentiels accélérés.
Il n'y a pas d'électron d'en face.
L'électron ne se trouve ni "en face", ni "là présent".
Il faut, c'est vrai, considérer que l'électron se trouve être le même
qu'un électron fixe,
sur lequel arriverait un disque (vu comme un ovoïde) et dont, à un
moment, on il se trouverait sur la tangente. Il faut alors associer deux
choses, les transformations galiléennes
(aberration relativiste galiléenne) et la déformation propre du disque.
A noter une chose importante, tout disque relativiste se contracte
radialement (chose que nient
les relativistes en disant que la contraction n'est que longitudinale).
Si on ne part pas de cette simple évidence, qu'un mouvement tournant
n'est pas un mouvement galiléen, et que des contractions radiales
relativistes apparaissent, on est foutu.
On parle dans le vide d'une physique certes très mathématique, mais qui
n'appartient pas au réel.
Oui, les deux électrons qui se croisent sont ABSOLUMENT
interchangeables, à l'instant du croisement,
mais il ne faut pas oublier que le disque s'est contracté peu à peu lors
l'électron qui arrive n'est pas sur la même ligne que l'électron qui
arrivait tangentiellement
au disque au repos.
J'espère avoir été clair, à défaut d'être cru.
R.H.
Ça n'est ni clair ni cru. :-)
alexandra
2017-06-15 13:43:03 UTC
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Post by Maboule
Post by Richard Hachel
J'espère avoir été clair, à défaut d'être cru.
R.H.
Ça n'est ni clair ni cru. :-)
ce type, lengrand aka hachel, est débile
François Guillet
2017-06-09 19:31:22 UTC
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Post by Julien Arlandis
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par
seconde. Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens
longitudinal, donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes les
uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui les voit à
la vitesse ΩR.
Ils ne sont pas dans le même référentiel galiléen.
Pendant un instant infinitésimal, le référentiel de l'électron tournant à la
périphérie du disque, est le même que celui d'un électron qui se déplacerait
de manière rectiligne le long de la tangente qui longe la trajectoire du
premier électron. Ce qui est important c'est de comprendre que les effets
relativistes qui agissent sur ces deux électrons seront les mêmes pendant ce
cours instant. Donc si tu veux comprendre ce qui se passe dans le référentiel
tournant réfère toi à chaque instant au référentiel local tangent. Et dans ce
référentiel local tangent, les électrons d'en face sont bien vus à une
vitesse double par rapport à un observateur fixe. C'est ainsi que l'on
calcule en relativité générale les forces de Lorentz dans les référentiels
accélérés.
Ok. Mais alors comment concilies-tu ça avec la conservation de
l'énergie ? Si tu peux charger un condensateur simplement en faisant
tourner un disque, d'où vient cette énergie ? Je ne vois pas où serait
la force de réaction capable de ralentir le disque.
Julien Arlandis
2017-06-09 20:27:16 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par
seconde. Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens
longitudinal, donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes les
uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui les voit à
la vitesse ΩR.
Ils ne sont pas dans le même référentiel galiléen.
Pendant un instant infinitésimal, le référentiel de l'électron tournant à la
périphérie du disque, est le même que celui d'un électron qui se déplacerait
de manière rectiligne le long de la tangente qui longe la trajectoire du
premier électron. Ce qui est important c'est de comprendre que les effets
relativistes qui agissent sur ces deux électrons seront les mêmes pendant ce
cours instant. Donc si tu veux comprendre ce qui se passe dans le référentiel
tournant réfère toi à chaque instant au référentiel local tangent. Et dans ce
référentiel local tangent, les électrons d'en face sont bien vus à une
vitesse double par rapport à un observateur fixe. C'est ainsi que l'on
calcule en relativité générale les forces de Lorentz dans les référentiels
accélérés.
Ok. Mais alors comment concilies-tu ça avec la conservation de
l'énergie ? Si tu peux charger un condensateur simplement en faisant
tourner un disque, d'où vient cette énergie ? Je ne vois pas où serait
la force de réaction capable de ralentir le disque.
Si le circuit est fermé, sa composante radiale subit une force de Laplace
opposée à la vitesse tangentielle du disque. Le disque est donc freiné.
François Guillet
2017-06-12 16:24:22 UTC
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Raw Message
Post by Julien Arlandis
Post by Julien Arlandis
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par
seconde. Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens
longitudinal, donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes les
uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui les voit
à la vitesse ΩR.
Ils ne sont pas dans le même référentiel galiléen.
Pendant un instant infinitésimal, le référentiel de l'électron tournant à
la périphérie du disque, est le même que celui d'un électron qui se
déplacerait de manière rectiligne le long de la tangente qui longe la
trajectoire du premier électron. Ce qui est important c'est de comprendre
que les effets relativistes qui agissent sur ces deux électrons seront les
mêmes pendant ce cours instant. Donc si tu veux comprendre ce qui se passe
dans le référentiel tournant réfère toi à chaque instant au référentiel
local tangent. Et dans ce référentiel local tangent, les électrons d'en
face sont bien vus à une vitesse double par rapport à un observateur fixe.
C'est ainsi que l'on calcule en relativité générale les forces de Lorentz
dans les référentiels accélérés.
Ok. Mais alors comment concilies-tu ça avec la conservation de l'énergie ?
Si tu peux charger un condensateur simplement en faisant tourner un disque,
d'où vient cette énergie ? Je ne vois pas où serait la force de réaction
capable de ralentir le disque.
Si le circuit est fermé, sa composante radiale subit une force de Laplace
opposée à la vitesse tangentielle du disque. Le disque est donc freiné.
Et comment, en pratique, le fermes-tu ?
Tu crois qu'un courant passera dans un fil connectant 2 bords opposés ?
La réponse est non.
Julien Arlandis
2017-06-12 21:19:11 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by Julien Arlandis
Dans un référentiel tournant, les électrons diamétralement opposés sont vus
avec une vitesse 2ΩR où Ω est la vitesse de rotation en radians par
seconde. Les électrons voient ceux d'en face plus petits dans le sens
longitudinal, donc plus denses.
Comprends pas. Dans le référentiel tournant, les électrons sont fixes les
uns par rapport aux autres. Il n'y a que l'observateur fixe qui les voit
à la vitesse ΩR.
Ils ne sont pas dans le même référentiel galiléen.
Pendant un instant infinitésimal, le référentiel de l'électron tournant à
la périphérie du disque, est le même que celui d'un électron qui se
déplacerait de manière rectiligne le long de la tangente qui longe la
trajectoire du premier électron. Ce qui est important c'est de comprendre
que les effets relativistes qui agissent sur ces deux électrons seront les
mêmes pendant ce cours instant. Donc si tu veux comprendre ce qui se passe
dans le référentiel tournant réfère toi à chaque instant au référentiel
local tangent. Et dans ce référentiel local tangent, les électrons d'en
face sont bien vus à une vitesse double par rapport à un observateur fixe.
C'est ainsi que l'on calcule en relativité générale les forces de Lorentz
dans les référentiels accélérés.
Ok. Mais alors comment concilies-tu ça avec la conservation de l'énergie ?
Si tu peux charger un condensateur simplement en faisant tourner un disque,
d'où vient cette énergie ? Je ne vois pas où serait la force de réaction
capable de ralentir le disque.
Si le circuit est fermé, sa composante radiale subit une force de Laplace
opposée à la vitesse tangentielle du disque. Le disque est donc freiné.
Et comment, en pratique, le fermes-tu ?
Tu crois qu'un courant passera dans un fil connectant 2 bords opposés ?
La réponse est non.
Je me suis contenté d'évoquer des généralités théoriques que l'on
devrait mesurer sur un disque métallique en rotation dans un champ
magnétostatique. Ce que je sais, c'est qu'il va apparaître une force
électromotrice radiale qui va aboutir à une distribution de charge
radiale. Et si tu parviens à séparer le disque en deux parties (une
partie centrale et une partie périphérique) alors tu devrais obtenir
deux plaques de charges égales et opposées. Et une fois le disque à
l'arrêt la jonction de ses deux plaques devraient fournir un force
électromotrice opposée à celle qui a permis de séparer les charges.
François Guillet
2017-06-13 19:21:43 UTC
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Raw Message
Julien Arlandis a présenté l'énoncé suivant :
...
Je me suis contenté d'évoquer des généralités théoriques que l'on devrait
mesurer sur un disque métallique en rotation dans un champ magnétostatique.
Ce que je sais, c'est qu'il va apparaître une force électromotrice radiale
qui va aboutir à une distribution de charge radiale. Et si tu parviens à
séparer le disque en deux parties (une partie centrale et une partie
périphérique) alors tu devrais obtenir deux plaques de charges égales et
opposées. Et une fois le disque à l'arrêt la jonction de ses deux plaques
devraient fournir un force électromotrice opposée à celle qui a permis de
séparer les charges.
Si tes 2 parties sont isolées l'une de l'autre, tu garderas le même
nombre de charges sur chacune.
Si tu fermes ton circuit par un conducteur lié au repère tournant, ton
conducteur est lui aussi soumis au même phénomène, donc aucun courant à
prévoir.
Sans contacts glissants quelque part, tu ne peux pas avoir de courant
car le référentiel est le même.

Quand tu dis que depuis le bord du disque, on voit une ddp sur le bord
diamétralement opposé, c'est vrai seulement depuis un contact avec le
bord du disque, et un contact au repos. Si ce point tourne aussi, tu
n'es plus dans un référentiel inertiel. Si tu fais l'analyse depuis ce
référentiel non inertiel, je suis persuadé que tu ne verras plus de ddp
de l'autre côté à cause de ton propre mouvement dans le champ. Ce
résultat est évident à cause de la symétrie du problème (tes deux
points diamétralement opposés ont un rôle symétrique).

Note que dans un disque de Faraday, la force de réaction ne s'exerce
pas par rapport à la source du champ magnétique mais entre la partie de
circuit fixe et celle en rotation. Si tu n'as qu'un disque, la force de
réaction ne peut pas "prendre appui" sur quoique ce soit, il n'y a plus
de circuit fixe.
Julien Arlandis
2017-06-13 22:18:33 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Je me suis contenté d'évoquer des généralités théoriques que l'on devrait
mesurer sur un disque métallique en rotation dans un champ magnétostatique.
Ce que je sais, c'est qu'il va apparaître une force électromotrice radiale
qui va aboutir à une distribution de charge radiale. Et si tu parviens à
séparer le disque en deux parties (une partie centrale et une partie
périphérique) alors tu devrais obtenir deux plaques de charges égales et
opposées. Et une fois le disque à l'arrêt la jonction de ses deux plaques
devraient fournir un force électromotrice opposée à celle qui a permis de
séparer les charges.
Si tes 2 parties sont isolées l'une de l'autre, tu garderas le même
nombre de charges sur chacune.
Si tu fermes ton circuit par un conducteur lié au repère tournant, ton
conducteur est lui aussi soumis au même phénomène, donc aucun courant à
prévoir.
Sans contacts glissants quelque part, tu ne peux pas avoir de courant
car le référentiel est le même.
Dans l'expérience du disque de Faraday, la ddp entre le bord du disque et
la périphérie est intrinsèque au mouvement de rotation du disque
conducteur plongé dans un champ magnétique. Le circuit à contact
glissant ne fait que révéler le phénomène, mais il en est nullement la
cause. Dans le disque de Faraday, les électrons subissent une force
électrique radiale analogue à une force mécanique centrifuge. Quand le
disque tourne, la densité de charge au centre n'est plus la même qu'à
la périphérie et ce indépendamment de tout contact.
Post by François Guillet
Quand tu dis que depuis le bord du disque, on voit une ddp sur le bord
diamétralement opposé, c'est vrai seulement depuis un contact avec le
bord du disque, et un contact au repos.
Je n'ai jamais dit cela. Il était question d'un disque initialement
chargé qui créerait son propre champ magnétique. Dans l'expérience du
disque de Faraday à laquelle tu fais allusion, le disque est globalement
neutre et le champ magnétique est extérieur au disque, la situation
n'est pas la même.
Post by François Guillet
Si ce point tourne aussi, tu
n'es plus dans un référentiel inertiel. Si tu fais l'analyse depuis ce
référentiel non inertiel, je suis persuadé que tu ne verras plus de ddp
de l'autre côté à cause de ton propre mouvement dans le champ. Ce
résultat est évident à cause de la symétrie du problème (tes deux
points diamétralement opposés ont un rôle symétrique).
Il n'y a effectivement pas de ddp entre deux points du disque
diamétralement opposé. La ddp existe entre le centre du disque et sa
périphérie et ceci n'est pas une question de référentiel.
Post by François Guillet
Note que dans un disque de Faraday, la force de réaction ne s'exerce
pas par rapport à la source du champ magnétique mais entre la partie de
circuit fixe et celle en rotation. Si tu n'as qu'un disque, la force de
réaction ne peut pas "prendre appui" sur quoique ce soit, il n'y a plus
de circuit fixe.
Oui c'est vrai, d'ailleurs dans un disque de Faraday si le contact n'est
pas glissant, c'est à dire si le circuit tourne avec le disque il n'y
aura pas de courant en régime stationnaire, ça tu l'as bien compris.
Mais attention, cela ne signifie pas qu'il n'y a pas de ddp entre la
partie centrale du disque et la périphérie, cela signifie juste que tu
ne peux pas l'exploiter. Pour y parvenir il faut une frontière
diélectrique qui sépare le disque en deux parties de manière à former
un condensateur, et il faut de surcroît soit annuler le champ
magnétique, soit arrêter le disque. Mais l'effet restera limité dans le
temps par la capacité du condensateur.

Le condensateur va se charger pendant les premiers instants de sa mise en
rotation et se décharger quand on stoppe ou le champ magnétique ou la
rotation. M'est avis que l'expérience doit être suffisamment délicate
à monter pour mesurer efficacement un effet qui sera clairement limité
par la capacité du condensateur. Mais en théorie, il va se charger, j'en
mettrai ma main à couper.
François Guillet
2017-06-15 12:20:43 UTC
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...
Je me suis contenté d'évoquer des généralités théoriques que l'on devrait
mesurer sur un disque métallique en rotation dans un champ
magnétostatique. Ce que je sais, c'est qu'il va apparaître une force
électromotrice radiale qui va aboutir à une distribution de charge
radiale. Et si tu parviens à séparer le disque en deux parties (une partie
centrale et une partie périphérique) alors tu devrais obtenir deux plaques
de charges égales et opposées. Et une fois le disque à l'arrêt la jonction
de ses deux plaques devraient fournir un force électromotrice opposée à
celle qui a permis de séparer les charges.
Si tes 2 parties sont isolées l'une de l'autre, tu garderas le même nombre
de charges sur chacune.
Si tu fermes ton circuit par un conducteur lié au repère tournant, ton
conducteur est lui aussi soumis au même phénomène, donc aucun courant à
prévoir.
Sans contacts glissants quelque part, tu ne peux pas avoir de courant car
le référentiel est le même.
Dans l'expérience du disque de Faraday, la ddp entre le bord du disque et la
périphérie est intrinsèque au mouvement de rotation du disque conducteur
plongé dans un champ magnétique. Le circuit à contact glissant ne fait que
révéler le phénomène, mais il en est nullement la cause. Dans le disque de
Faraday, les électrons subissent une force électrique radiale analogue à une
force mécanique centrifuge. Quand le disque tourne, la densité de charge au
centre n'est plus la même qu'à la périphérie et ce indépendamment de tout
contact.
Le contact glissant n'est pas la cause, je ne le prétends pas.
Mais pour que le courant circule, il faut que la ddp dont tu parles
puisse être exploitée en connectant ces deux points via un circuit, et
que ce circuit ne soit pas soumis au même effet que le disque lui-même,
auquel cas ce seraient 2 ddp égales qui seront connectées et aucun
courant ne circulera. C'est pour ça que le disque de Faraday nécessite
des contacts glissants, il n'y a aucun moyen de l'exploiter autrement.
Quand tu dis que depuis le bord du disque, on voit une ddp sur le bord
diamétralement opposé, c'est vrai seulement depuis un contact avec le bord
du disque, et un contact au repos.
Je n'ai jamais dit cela. Il était question d'un disque initialement chargé
qui créerait son propre champ magnétique. Dans l'expérience du disque de
Faraday à laquelle tu fais allusion, le disque est globalement neutre et le
champ magnétique est extérieur au disque, la situation n'est pas la même.
C'est la même chose du point de vue du principe, des charges tournent
dans un champ magnétique.
Que le champ magnétique soit externe et le disque neutre, ou provoqué
par l'excès de charges en rotation d'un disque chargé, ne change rien :
un champ magnétique est un champ magnétique, il ne change pas de nature
suivant sa source.


...
dans un disque de Faraday si le contact n'est pas
glissant, c'est à dire si le circuit tourne avec le disque il n'y aura pas de
courant en régime stationnaire, ça tu l'as bien compris. Mais attention, cela
ne signifie pas qu'il n'y a pas de ddp entre la partie centrale du disque et
la périphérie, cela signifie juste que tu ne peux pas l'exploiter. Pour y
parvenir il faut une frontière diélectrique qui sépare le disque en deux
parties de manière à former un condensateur, et il faut de surcroît soit
annuler le champ magnétique, soit arrêter le disque. Mais l'effet restera
limité dans le temps par la capacité du condensateur.
Peux-tu faire un schéma ? ce serait plus parlant.
Le condensateur va se charger pendant les premiers instants de sa mise en
rotation et se décharger quand on stoppe ou le champ magnétique ou la
rotation. M'est avis que l'expérience doit être suffisamment délicate à
monter pour mesurer efficacement un effet qui sera clairement limité par la
capacité du condensateur. Mais en théorie, il va se charger, j'en mettrai ma
main à couper.
Je mets la mienne à couper que non. Entends-nous quand même sur ce que
tu comprends par "chargé".
Un condensateur se charge grâce à un travail sur les charges qui sépare
les charges positives des négatives. Ce travail est généralement fait
par un générateur qui, relié aux 2 plaques du condensateur, constitue
un circuit le long duquel il peut séparer et déplacer les charges.
Quand c'est fait, on peut déconnecter le générateur, il restera un
excès d'électrons sur une plaque et un déficit sur l'autre,
puisqu'aucun circuit n'est là pour le décharger.
Ddp n'est pas synonyme de séparation des charges. Tu peux avoir un
condensateur vu depuis un certain référentiel avec une ddp, et
néanmoins le même nombre de charges de chaque signe sur chaque plaque,
auquel cas il n'est pas "chargé".
François Guillet
2017-06-15 15:43:05 UTC
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Raw Message
Post by Julien Arlandis
...
Je me suis contenté d'évoquer des généralités théoriques que l'on devrait
mesurer sur un disque métallique en rotation dans un champ
magnétostatique. Ce que je sais, c'est qu'il va apparaître une force
électromotrice radiale qui va aboutir à une distribution de charge
radiale. Et si tu parviens à séparer le disque en deux parties (une
partie centrale et une partie périphérique) alors tu devrais obtenir deux
plaques de charges égales et opposées. Et une fois le disque à l'arrêt la
jonction de ses deux plaques devraient fournir un force électromotrice
opposée à celle qui a permis de séparer les charges.
Si tes 2 parties sont isolées l'une de l'autre, tu garderas le même nombre
de charges sur chacune.
Si tu fermes ton circuit par un conducteur lié au repère tournant, ton
conducteur est lui aussi soumis au même phénomène, donc aucun courant à
prévoir.
Sans contacts glissants quelque part, tu ne peux pas avoir de courant car
le référentiel est le même.
Dans l'expérience du disque de Faraday, la ddp entre le bord du disque et
la périphérie est intrinsèque au mouvement de rotation du disque conducteur
plongé dans un champ magnétique. Le circuit à contact glissant ne fait que
révéler le phénomène, mais il en est nullement la cause. Dans le disque de
Faraday, les électrons subissent une force électrique radiale analogue à
une force mécanique centrifuge. Quand le disque tourne, la densité de
charge au centre n'est plus la même qu'à la périphérie et ce indépendamment
de tout contact.
Le contact glissant n'est pas la cause, je ne le prétends pas.
Mais pour que le courant circule, il faut que la ddp dont tu parles
puisse être exploitée en connectant ces deux points via un circuit, et
que ce circuit ne soit pas soumis au même effet que le disque lui-même,
auquel cas ce seraient 2 ddp égales qui seront connectées et aucun
courant ne circulera. C'est pour ça que le disque de Faraday nécessite
des contacts glissants, il n'y a aucun moyen de l'exploiter autrement.
Post by Julien Arlandis
Quand tu dis que depuis le bord du disque, on voit une ddp sur le bord
diamétralement opposé, c'est vrai seulement depuis un contact avec le bord
du disque, et un contact au repos.
Je n'ai jamais dit cela. Il était question d'un disque initialement chargé
qui créerait son propre champ magnétique. Dans l'expérience du disque de
Faraday à laquelle tu fais allusion, le disque est globalement neutre et le
champ magnétique est extérieur au disque, la situation n'est pas la même.
C'est la même chose du point de vue du principe, des charges tournent
dans un champ magnétique.
Que le champ magnétique soit externe et le disque neutre, ou provoqué
par l'excès de charges en rotation d'un disque chargé, ne change rien :
un champ magnétique est un champ magnétique, il ne change pas de nature
suivant sa source.


...
Post by Julien Arlandis
dans un disque de Faraday si le contact n'est pas glissant, c'est à dire si
le circuit tourne avec le disque il n'y aura pas de courant en régime
stationnaire, ça tu l'as bien compris. Mais attention, cela ne signifie pas
qu'il n'y a pas de ddp entre la partie centrale du disque et la périphérie,
cela signifie juste que tu ne peux pas l'exploiter. Pour y parvenir il faut
une frontière diélectrique qui sépare le disque en deux parties de manière
à former un condensateur, et il faut de surcroît soit annuler le champ
magnétique, soit arrêter le disque. Mais l'effet restera limité dans le
temps par la capacité du condensateur.
Peux-tu faire un schéma ? ce serait plus parlant.
Post by Julien Arlandis
Le condensateur va se charger pendant les premiers instants de sa mise en
rotation et se décharger quand on stoppe ou le champ magnétique ou la
rotation. M'est avis que l'expérience doit être suffisamment délicate à
monter pour mesurer efficacement un effet qui sera clairement limité par la
capacité du condensateur. Mais en théorie, il va se charger, j'en mettrai
ma main à couper.
Je mets la mienne à couper que non. Entends-nous quand même sur ce que
tu comprends par "chargé".
Un condensateur se charge grâce à un travail sur les charges qui sépare
les charges positives des négatives. Ce travail est généralement fait
par un générateur qui, relié aux 2 plaques du condensateur, constitue
un circuit le long duquel il peut séparer et déplacer les charges.
Quand c'est fait, on peut déconnecter le générateur, il restera un
excès d'électrons sur une plaque et un déficit sur l'autre,
puisqu'aucun circuit n'est là pour le décharger.
Ddp n'est pas synonyme de séparation des charges. Tu peux avoir un
condensateur vu depuis un certain référentiel avec une ddp, et
néanmoins le même nombre de charges de chaque signe sur chaque plaque,
auquel cas il n'est pas "chargé" (par exemple un condensateur relié
entre le centre et le bord du disque de Faraday, et tournant avec lui :
il y a bien une ddp mais il n'est pas chargé).
Julien Arlandis
2017-06-15 21:48:36 UTC
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Post by François Guillet
Ddp n'est pas synonyme de séparation des charges. Tu peux avoir un
condensateur vu depuis un certain référentiel avec une ddp, et
néanmoins le même nombre de charges de chaque signe sur chaque plaque,
auquel cas il n'est pas "chargé" (par exemple un condensateur relié
il y a bien une ddp mais il n'est pas chargé).
Sur des sujets aussi compliqués, l'intuition et les raisonnements
qualitatifs montrent leur limite, à un moment on ne peut plus avancer sans
se référer aux équations.
Dans le référentiel du labo, le champ magnétique ne dépend pas du
temps, la distribution de charge est donc directement reliée au potentiel
par l'équation de Poisson :
\nabla V = -\frac{\rho}{\epsilon_0}
Donc, à moins que les équations de Maxwell soient fausses, tu ne
trouveras jamais dans un tel référentiel, une situation où apparaîtrait
une ddp sans charges.
Par conséquent, s'il existe une ddp entre l'axe du disque de Faraday et sa
périphérie mesurable dans le référentiel du labo, c'est que le disque
possède une distribution de charge non nulle.
Il y a donc forcément un différentiel de charges entre la périphérie et
le centre, et tu ne peux pas invoquer la relativité pour faire
disparaître cet excédent dans le référentiel tournant, même si dans ce
référentiel, les choses sont plus compliquées.
Comme expliqué dans un précédent message, il n'y a pas un référentiel
global pertinent pour décrire l'électromagnétisme dans un référentiel
en rotation, il faut se référer en chaque position au référentiel
inertiel tangent. Ce faisant, en utilisant la transformation relativiste
des champs dans le disque tournant, on voit qu'il apparaît un champ
électrique radial (E = v x Bz) ainsi qu'un potentiel vecteur. C'est
précisément ce champ électrique qui va pousser les charges à migrer
radialement jusqu'à atteindre un régime d'équilibre, celui où le champ
électrique radial est compensé par le champ électrique crée par le
différentiel de charges.
C'est pour cette raison qu'aucune force électromotrice ne peut émerger
dans le référentiel tournant, si on y place un condensateur il sera bien
chargé mais aucune force électromotrice ne peut être mesurée à ses
bornes, sauf si on arrête le champ magnétique extérieur (dans ce cas on
annule le potentiel vecteur responsable de la mobilité des charges et qui
précisément empêche le condensateur de se décharger).
--
Ce message a été posté avec Nemo : <http://news.nemoweb.net/?Jid=***@news.nemoweb.net>
François Guillet
2017-06-16 14:23:58 UTC
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Julien Arlandis avait énoncé :
...
Post by Julien Arlandis
Dans le référentiel du labo, le champ magnétique ne dépend pas du
temps, la distribution de charge est donc directement reliée au potentiel
\nabla V = -\frac{\rho}{\epsilon_0}
Donc, à moins que les équations de Maxwell soient fausses, tu ne
trouveras jamais dans un tel référentiel, une situation où apparaîtrait
une ddp sans charges.
Je n'ai jamais dit ça. J'ai seulement parlé de ddp sans "séparation"
des charges positives et négatives.
Post by Julien Arlandis
Par conséquent, s'il existe une ddp entre l'axe du disque de Faraday et sa
périphérie mesurable dans le référentiel du labo, c'est que le disque
possède une distribution de charge non nulle.
Il y a donc forcément un différentiel de charges entre la périphérie et
le centre, et tu ne peux pas invoquer la relativité pour faire
disparaître cet excédent dans le référentiel tournant, même si dans ce
référentiel, les choses sont plus compliquées.
Preuve du contraire : les deux fils d'Ampères. Bien que parcouru par un
courant ces fils sont neutres. Pourtant une force s'exerce entre eux.
L'explication par Maxwell, c'est le champ magnétique.

L'explication par la relativité, c'est le champ électrique :

On suppose le courant dans le même sens dans les 2 fils.
Les charges positives sont au repos dans le référentiel de
l'observateur, et comme l'autre fil est neutre, elles ne voient aucune
force électrique.
Les électrons eux sont en déplacement. Dans leur référentiel, ils
voient au repos les électrons de l'autre fil car ils ont le même
mouvement, et ils voient en déplacement les charges positives de
l'autre fil.

L'effet relativiste des charges positives en déplacement renforce leur
champ transversalement tandis que le champ des électrons de l'autre fil
reste isotrope. Il en résulte que les électrons d'un fil voient une
charge globalement positive sur l'autre fil, d'où la force sur les fils
qui tend à se rapprocher.

Le fait que tu vois une "charge globalement positive" est un abus de
langage. C'est seulement le champ associé qui crée virtuellement cette
charge, les champs des charges positives et négatives ne s'annulant
plus. Et qui dit champ dit ddp.
Mais souviens-toi que la charge est quantifiée et ne peut pas être crée
ni anihilée. Tu as toujours le même nombre de charges dans ton circuit.
Post by Julien Arlandis
Comme expliqué dans un précédent message, il n'y a pas un référentiel
global pertinent pour décrire l'électromagnétisme dans un référentiel
en rotation, il faut se référer en chaque position au référentiel
inertiel tangent. Ce faisant, en utilisant la transformation relativiste
des champs dans le disque tournant, on voit qu'il apparaît un champ
électrique radial (E = v x Bz) ainsi qu'un potentiel vecteur. C'est
précisément ce champ électrique qui va pousser les charges à migrer
radialement jusqu'à atteindre un régime d'équilibre, celui où le champ
électrique radial est compensé par le champ électrique crée par le
différentiel de charges.
C'est pour cette raison qu'aucune force électromotrice ne peut émerger
dans le référentiel tournant,
Oui
Post by Julien Arlandis
si on y place un condensateur il sera bien
chargé mais aucune force électromotrice ne peut être mesurée à ses
bornes, sauf si on arrête le champ magnétique extérieur (dans ce cas on
annule le potentiel vecteur responsable de la mobilité des charges et qui
précisément empêche le condensateur de se décharger).
Non. L'effet dont tu parles est de même nature que celui des fils
d'Ampère : ta ddp représente une "redistribution" du champ lié au
référentiel d'où tu le vois.
Dans ce référentiel, tu peux donc effectivement déplacer des charges
sous l'effet de cette ddp : un courant va circuler entre le centre et
le bord du disque jusqu'à obtention d'une nouvel équilibre, oui, et tu
l'as dit. Mais comment pourrais-tu charger un condensateur ?! Le
corollaire de ton "aucune force électromotrice ne peut émerger dans le
référentiel tournant", c'est ça : on ne peut pas le charger ainsi.

Le nombre de charges sur chaque plaque ne peut pas changer sans circuit
externe au condensateur et qui les connecte.

Ou alors cite-moi au moins une expérience similaire avérée.
Julien Arlandis
2017-06-16 15:57:23 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Dans le référentiel du labo, le champ magnétique ne dépend pas du
temps, la distribution de charge est donc directement reliée au potentiel
\nabla V = -\frac{\rho}{\epsilon_0}
Donc, à moins que les équations de Maxwell soient fausses, tu ne
trouveras jamais dans un tel référentiel, une situation où apparaîtrait
une ddp sans charges.
Je n'ai jamais dit ça. J'ai seulement parlé de ddp sans "séparation"
des charges positives et négatives.
Post by Julien Arlandis
Par conséquent, s'il existe une ddp entre l'axe du disque de Faraday et sa
périphérie mesurable dans le référentiel du labo, c'est que le disque
possède une distribution de charge non nulle.
Il y a donc forcément un différentiel de charges entre la périphérie et
le centre, et tu ne peux pas invoquer la relativité pour faire
disparaître cet excédent dans le référentiel tournant, même si dans ce
référentiel, les choses sont plus compliquées.
Preuve du contraire : les deux fils d'Ampères. Bien que parcouru par un
courant ces fils sont neutres. Pourtant une force s'exerce entre eux.
L'explication par Maxwell, c'est le champ magnétique.
Dans l'expérience d'Ampère il n'y a aucune ddp dans le référentiel du
labo, ou plus exactement le gradient du potentiel électrostatique est
nul. La ddp apparaît seulement dans le référentiel des charges, là où
la distribution de charges n'est plus nulle.
Post by François Guillet
On suppose le courant dans le même sens dans les 2 fils.
Les charges positives sont au repos dans le référentiel de
l'observateur, et comme l'autre fil est neutre, elles ne voient aucune
force électrique.
Les électrons eux sont en déplacement. Dans leur référentiel, ils
voient au repos les électrons de l'autre fil car ils ont le même
mouvement, et ils voient en déplacement les charges positives de
l'autre fil.
L'effet relativiste des charges positives en déplacement renforce leur
champ transversalement tandis que le champ des électrons de l'autre fil
reste isotrope. Il en résulte que les électrons d'un fil voient une
charge globalement positive sur l'autre fil, d'où la force sur les fils
qui tend à se rapprocher.
Le fait que tu vois une "charge globalement positive" est un abus de
langage. C'est seulement le champ associé qui crée virtuellement cette
charge, les champs des charges positives et négatives ne s'annulant
plus.
Oui.
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire
V et le potentiel vecteur A.
Post by François Guillet
Mais souviens-toi que la charge est quantifiée et ne peut pas être crée
ni anihilée. Tu as toujours le même nombre de charges dans ton circuit.
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas
être transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est
longitudinal, si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la
relativité de la simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités
ne sera pas simultanée dans les deux référentiels.

Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque
tournant de rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde
partie périphérique. Tu vas conserver le différentiel de charges qui
existait entre les deux régions avant le découpage.
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Comme expliqué dans un précédent message, il n'y a pas un référentiel
global pertinent pour décrire l'électromagnétisme dans un référentiel
en rotation, il faut se référer en chaque position au référentiel
inertiel tangent. Ce faisant, en utilisant la transformation relativiste
des champs dans le disque tournant, on voit qu'il apparaît un champ
électrique radial (E = v x Bz) ainsi qu'un potentiel vecteur. C'est
précisément ce champ électrique qui va pousser les charges à migrer
radialement jusqu'à atteindre un régime d'équilibre, celui où le champ
électrique radial est compensé par le champ électrique crée par le
différentiel de charges.
C'est pour cette raison qu'aucune force électromotrice ne peut émerger
dans le référentiel tournant,
Oui
Post by Julien Arlandis
si on y place un condensateur il sera bien
chargé mais aucune force électromotrice ne peut être mesurée à ses
bornes, sauf si on arrête le champ magnétique extérieur (dans ce cas on
annule le potentiel vecteur responsable de la mobilité des charges et qui
précisément empêche le condensateur de se décharger).
Non. L'effet dont tu parles est de même nature que celui des fils
d'Ampère : ta ddp représente une "redistribution" du champ lié au
référentiel d'où tu le vois.
Non et non, fais un peu de relativité et tu verras que ce n'est pas le
cas.
Dans le cas du référentiel tournant il y a une ddp dans le référentiel
du labo que tu peux mesurer avec un simple voltmètre, dans le cas des
fils d'ampère il n'y a aucune ddp que tu pourrais mesurer.
Post by François Guillet
Dans ce référentiel, tu peux donc effectivement déplacer des charges
sous l'effet de cette ddp : un courant va circuler entre le centre et
le bord du disque jusqu'à obtention d'une nouvel équilibre, oui, et tu
l'as dit. Mais comment pourrais-tu charger un condensateur ?! Le
corollaire de ton "aucune force électromotrice ne peut émerger dans le
référentiel tournant", c'est ça : on ne peut pas le charger ainsi.
Le nombre de charges sur chaque plaque ne peut pas changer sans circuit
externe au condensateur et qui les connecte.
Ou alors cite-moi au moins une expérience similaire avérée.
L'expérience c'est le disque de Faraday bien interprétée. Elle prouve
qu'il y a une redistribution radiales de charges.
François Guillet
2017-06-17 16:15:37 UTC
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Raw Message
...
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)

...
Post by Julien Arlandis
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
Preuve que non :
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?

...
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
ta ddp représente une "redistribution" du champ lié au référentiel d'où tu
le vois.
Non et non, fais un peu de relativité et tu verras que ce n'est pas le cas.
Je venais d'en faire, puisque j'avais donné l'explication par la
relativité de l'attraction des fils parallèles parcourus par un
courant.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du référentiel tournant il y a une ddp dans le référentiel du
labo que tu peux mesurer avec un simple voltmètre, dans le cas des fils
d'ampère il n'y a aucune ddp que tu pourrais mesurer.
Bien sûr, car le voltmètre est au repos alors que le champ électrique
n'est vu que dans le repère des électrons mobiles. Pour voir la ddp, il
faudrait un voltmètre mobile à la vitesse des électrons.

...
Post by Julien Arlandis
L'expérience c'est le disque de Faraday bien interprétée. Elle prouve qu'il y
a une redistribution radiales de charges.
Mais de quelles charges ? C'est là tout le problème. Et je réponds à ma
question précédente.

Tu entends implicitement qu'il s'agit des charges mobiles. Mais pour
contrebalancer la ddp radiale, la polarisation du conducteur suffit,
comme dans un diélectrique. Les charges mobiles n'interviennent que
lorsque tu as un circuit externe dans le référentiel fixe, qu'elles
seules peuvent emprunter.

L'ensemble du disque se polarisant pour contrebalancer la ddp, la
contribution des charges mobiles par rapport à l'ensemble des dipôles
que constitue chaque atome, est tout à fait négligeable.
Le ré-arrangement du champ électrique par l'effet de relativité
n'implique donc pas une redistribution significative des charges
mobiles. Tu ne verras jamais ton effet de condensateur chargé quand tu
sépares le centre de la périphérie.
Julien Arlandis
2017-06-17 17:11:52 UTC
Réponse
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)
Pour être tout à fait rigoureux, en relativité le champ magnétique est
représenté non pas par un champ mais par un tenseur qu'on appelle le
tenseur de Maxwell :
<https://fr.wikipedia.org/wiki/Tenseur_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique>

Les composantes de ce tenseur (qui sont les composantes du champ E et B)
s'expriment par la relation symétrique suivante :
F_{ab} = \partial_a A_b - \partial_b A_a


Expression qui généralise
B = rot A ( = @xyz A_zxy - @zxy A_xyz)
et E = -grad V - @A/@t ( = @xyz A_xyz - @t A_t)

Tout l'électromagnétisme est compacté dans cette expression.
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Quand tu dis que tu as placé le condensateur radialement, tu veux bien
dire que le condensateur tourne avec le disque? As-tu bien vérifié que
la géométrie du condensateur était bien adaptée à la symétrie de ton
problème?
Il faut d'une part que ton condensateur soit à plaques et que les plaques
soient perpendiculaires au rayon du disque. Ensuite ne t'attend pas à
mesurer une grande tension, elle sera proportionnelle à la circulation du
champ entre tes plaques, c'est à dire à la tension radiale mesurée par
ton voltmètre sur le disque entre deux points très proches exactement
espacés par la distance entre les plaques de ton condensateur. Si d est
la distance entre tes plaques, R le rayon de ton disque et U la tension
mesurée entre le centre du disque et sa périphérie tu devrais
t'attendre à ce que ton condensateur délivre à la fin de ton
expérience une tension approximativement égale à U * d/R.
Dans un premier temps il faut que tu calcules d, et que tu t'assures que
tu es capable de mesurer des tensions de l'ordre de quelques dizaines de
micro Volt.

Voilà comment j'explique que tu n'aies rien mesuré.
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
ta ddp représente une "redistribution" du champ lié au référentiel d'où tu
le vois.
Non et non, fais un peu de relativité et tu verras que ce n'est pas le cas.
Je venais d'en faire, puisque j'avais donné l'explication par la
relativité de l'attraction des fils parallèles parcourus par un
courant.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du référentiel tournant il y a une ddp dans le référentiel du
labo que tu peux mesurer avec un simple voltmètre, dans le cas des fils
d'ampère il n'y a aucune ddp que tu pourrais mesurer.
Bien sûr, car le voltmètre est au repos alors que le champ électrique
n'est vu que dans le repère des électrons mobiles. Pour voir la ddp, il
faudrait un voltmètre mobile à la vitesse des électrons.
...
Post by Julien Arlandis
L'expérience c'est le disque de Faraday bien interprétée. Elle prouve qu'il y
a une redistribution radiales de charges.
Mais de quelles charges ? C'est là tout le problème. Et je réponds à ma
question précédente.
Tu entends implicitement qu'il s'agit des charges mobiles. Mais pour
contrebalancer la ddp radiale, la polarisation du conducteur suffit,
comme dans un diélectrique. Les charges mobiles n'interviennent que
lorsque tu as un circuit externe dans le référentiel fixe, qu'elles
seules peuvent emprunter.
L'ensemble du disque se polarisant pour contrebalancer la ddp, la
contribution des charges mobiles par rapport à l'ensemble des dipôles
que constitue chaque atome, est tout à fait négligeable.
Le ré-arrangement du champ électrique par l'effet de relativité
n'implique donc pas une redistribution significative des charges
mobiles. Tu ne verras jamais ton effet de condensateur chargé quand tu
sépares le centre de la périphérie.
Où as tu vu des dipôles dans un métal? Dans un métal, ce sont les
électrons libres de la bande de conduction qui contribuent à générer
le courant électrique que tu mesures dans ton voltmètre.
--
Ce message a été posté avec Nemo : <http://news2.nemoweb.net/?DataID=v7EdZjpQ7mUq_hNO-***@jntp>
François Guillet
2017-06-17 19:23:31 UTC
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Raw Message
Julien Arlandis a formulé ce samedi :
...
Quand tu dis que tu as placé le condensateur radialement, tu veux bien dire
que le condensateur tourne avec le disque?
Oui
As-tu bien vérifié que la
géométrie du condensateur était bien adaptée à la symétrie de ton problème?
Il faut d'une part que ton condensateur soit à plaques et que les plaques
soient perpendiculaires au rayon du disque. Ensuite ne t'attend pas à mesurer
une grande tension, elle sera proportionnelle à la circulation du champ entre
tes plaques, c'est à dire à la tension radiale mesurée par ton voltmètre sur
le disque entre deux points très proches exactement espacés par la distance
entre les plaques de ton condensateur. Si d est la distance entre tes
plaques, R le rayon de ton disque et U la tension mesurée entre le centre du
disque et sa périphérie tu devrais t'attendre à ce que ton condensateur
délivre à la fin de ton expérience une tension approximativement égale à U *
d/R.
Dans un premier temps il faut que tu calcules d, et que tu t'assures que tu
es capable de mesurer des tensions de l'ordre de quelques dizaines de micro
Volt.
Voilà comment j'explique que tu n'aies rien mesuré.
Ton explication ne tient pas. Tu considères qu'on ne peut pas espérer
plus que la différence de potentiel de l'épaisseur du diélectrique.
Ok. Mais dès que tu places ton diélectrique, il est aussi polarisé par
le champ ambiant. Tu insères donc un isolant polarisé de telle sorte
que sa ddp entre faces est exactement celle de l'interstice où tu le
places. Tu ne changes rien à l'ensemble. Ton diélectrique et polarisé
de la même façon que le reste du conducteur.

Mon condensateur ne pouvait pas se charger pour la même raison.
Connecté entre bord et centre du disque ne change rien, puisque
l'ensemble du condensateur, ses fils compris, baigne dans le même champ
que le disque. On aura donc toujours la même ddp d'un bout à l'autre du
condensateur, qu'il soit connecté ou pas.
C'est une autre preuve qu'il ne se charge pas : tu peux le faire
tourner seul, tu verras bien la ddp, mais les plaques étant isolées
l'une de l'autre, elles conserveront leur charge initiale.

...
Post by François Guillet
Tu entends implicitement qu'il s'agit des charges mobiles. Mais pour
contrebalancer la ddp radiale, la polarisation du conducteur suffit, comme
dans un diélectrique. Les charges mobiles n'interviennent que lorsque tu as
un circuit externe dans le référentiel fixe, qu'elles seules peuvent
emprunter.
L'ensemble du disque se polarisant pour contrebalancer la ddp, la
contribution des charges mobiles par rapport à l'ensemble des dipôles que
constitue chaque atome, est tout à fait négligeable.
Le ré-arrangement du champ électrique par l'effet de relativité n'implique
donc pas une redistribution significative des charges mobiles. Tu ne verras
jamais ton effet de condensateur chargé quand tu sépares le centre de la
périphérie.
Où as tu vu des dipôles dans un métal? Dans un métal, ce sont les électrons
libres de la bande de conduction qui contribuent à générer le courant
électrique que tu mesures dans ton voltmètre.
Les électrons libres participent à la conduction, oui, mais là dans le
cas qui nous occupe, il n'y a pas de courant.
Un conducteur se polarise de la même façon qu'un isolant. Si tu
appliques la technique d'un diélectrique, tu vas placer ton conducteur
entre 2 plaques conductrices et appliquer un champ. Evidemment c'est
idiot, un courant va aussitôt circuler. Dans ce cas la force électrique
est créée par la ddp appliquée, et c'est la ddp qui crée le champ
interne, champ très faible sauf courant considérable, car obéissant à
U=RI, mais suffisant pour agir sur les électrons libres.
Avec les disque de Faraday, on voit qu'on peut créer une ddp
significative à travers le conducteur, sans y faire circuler de
courant. C'est que contrairement au premier cas, la force électrique
s'exerce sur toutes les charges et en tout point du disque, sans
nécessité de courant. Tu as forcément une polarisation du disque,
puisque tu as un champ mais pas de courant, c'est donc que les charges
sont redistribuées, mais la force s'exerçant sur toutes charges, il n'y
a aucune raison que seuls les électrons libres soient concernés, ils
sont au contraire tout à fait minoritaires.
Julien Arlandis
2017-06-17 21:31:17 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Quand tu dis que tu as placé le condensateur radialement, tu veux bien dire
que le condensateur tourne avec le disque?
Oui
As-tu bien vérifié que la
géométrie du condensateur était bien adaptée à la symétrie de ton problème?
Il faut d'une part que ton condensateur soit à plaques et que les plaques
soient perpendiculaires au rayon du disque. Ensuite ne t'attend pas à mesurer
une grande tension, elle sera proportionnelle à la circulation du champ entre
tes plaques, c'est à dire à la tension radiale mesurée par ton voltmètre sur
le disque entre deux points très proches exactement espacés par la distance
entre les plaques de ton condensateur. Si d est la distance entre tes
plaques, R le rayon de ton disque et U la tension mesurée entre le centre du
disque et sa périphérie tu devrais t'attendre à ce que ton condensateur
délivre à la fin de ton expérience une tension approximativement égale à U *
d/R.
Dans un premier temps il faut que tu calcules d, et que tu t'assures que tu
es capable de mesurer des tensions de l'ordre de quelques dizaines de micro
Volt.
Voilà comment j'explique que tu n'aies rien mesuré.
Ton explication ne tient pas. Tu considères qu'on ne peut pas espérer
plus que la différence de potentiel de l'épaisseur du diélectrique.
Ok. Mais dès que tu places ton diélectrique, il est aussi polarisé par
le champ ambiant. Tu insères donc un isolant polarisé de telle sorte
que sa ddp entre faces est exactement celle de l'interstice où tu le
places. Tu ne changes rien à l'ensemble. Ton diélectrique et polarisé
de la même façon que le reste du conducteur.
Mon condensateur ne pouvait pas se charger pour la même raison.
Connecté entre bord et centre du disque ne change rien, puisque
l'ensemble du condensateur, ses fils compris, baigne dans le même champ
que le disque. On aura donc toujours la même ddp d'un bout à l'autre du
condensateur, qu'il soit connecté ou pas.
C'est une autre preuve qu'il ne se charge pas : tu peux le faire
tourner seul, tu verras bien la ddp, mais les plaques étant isolées
l'une de l'autre, elles conserveront leur charge initiale.
Je ne comprends pas bien ce que vient faire le diélectrique dans ton
argumentaire, un condensateur n'a pas besoin de matériau diélectrique
entre ses plaques, ça marche tout aussi bien avec du vide.
Le diélectrique permet juste d'augmenter la capacité du condensateur ou
bien de réduire la distance entre les plaques. Physiquement, le matériau
diélectrique se polarise ce qui a pour effet de diminuer la circulation
du champ électrique entre les plaques.
Introduire le diélectrique dans le raisonnement ne fait que compliquer le
schéma idéal de l'expérience sans la moindre nécessité.
Post by François Guillet
...
Post by François Guillet
Tu entends implicitement qu'il s'agit des charges mobiles. Mais pour
contrebalancer la ddp radiale, la polarisation du conducteur suffit, comme
dans un diélectrique. Les charges mobiles n'interviennent que lorsque tu as
un circuit externe dans le référentiel fixe, qu'elles seules peuvent
emprunter.
L'ensemble du disque se polarisant pour contrebalancer la ddp, la
contribution des charges mobiles par rapport à l'ensemble des dipôles que
constitue chaque atome, est tout à fait négligeable.
Le ré-arrangement du champ électrique par l'effet de relativité n'implique
donc pas une redistribution significative des charges mobiles. Tu ne verras
jamais ton effet de condensateur chargé quand tu sépares le centre de la
périphérie.
Où as tu vu des dipôles dans un métal? Dans un métal, ce sont les électrons
libres de la bande de conduction qui contribuent à générer le courant
électrique que tu mesures dans ton voltmètre.
Les électrons libres participent à la conduction, oui, mais là dans le
cas qui nous occupe, il n'y a pas de courant.
Un conducteur se polarise de la même façon qu'un isolant. Si tu
appliques la technique d'un diélectrique, tu vas placer ton conducteur
entre 2 plaques conductrices et appliquer un champ. Evidemment c'est
idiot, un courant va aussitôt circuler. Dans ce cas la force électrique
est créée par la ddp appliquée, et c'est la ddp qui crée le champ
interne, champ très faible sauf courant considérable, car obéissant à
U=RI, mais suffisant pour agir sur les électrons libres.
Avec les disque de Faraday, on voit qu'on peut créer une ddp
significative à travers le conducteur, sans y faire circuler de
courant. C'est que contrairement au premier cas, la force électrique
s'exerce sur toutes les charges et en tout point du disque, sans
nécessité de courant. Tu as forcément une polarisation du disque,
puisque tu as un champ mais pas de courant, c'est donc que les charges
sont redistribuées,
Oui, c'est ce que j'explique depuis le début.
Mais soyons précis au sujet de ce que tu appelles la polarisation du
disque. En électromagnétisme des milieux (où on ne considère que des
grandeurs moyennées), la susceptibilité est une grandeur qui
caractérise la polarisation d'un matériau lorsqu'il est soumis à un
champ électrique extérieur. D'un point de vue atomique, cela traduit un
déplacement du barycentre du nuage électronique autour des atomes. Mais
il ne faut pas perdre de vue que l'électromagnétisme est une théorie
macroscopique qui manipule des grandeurs phénoménologiques à des
échelles où la dimension des atomes peut être négligée devant celle
des structures étudiées. La théorie se fiche pas mal de savoir si la
matière est faite d'atomes ou si elle est continue.
Mais attention, il ne faut pas confondre la polarisation avec la
distribution de charge, ce sont des grandeurs distinctes qui n'ont rien à
voir. Tu peux avoir un matériau polarisé et une distribution de charge
nulle, c'est par exemple le cas d'un matériau diélectrique plongé dans
un champ électrique (en fait la distribution de charge est nulle à
l'échelle macroscopique : rho(x,y,z) = 0 ).
Je fais ce rappel, parce que j'espère que tu es bien conscient qu'il n'y
a rien de tel qui se produit dans le cas d'un disque de Faraday
métallique pour lequel la susceptibilité électrique est nulle mais pas
la distribution de charge.
Dans un diélectrique polarisé tu aurais quelque chose comme :
-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Dans cet explique la distribution de charge est nulle, mais il y a
polarisation.

Dans le disque de Faraday la distribution de charge ressemblerait plutôt
à :
+------+-----+----+---+--+-+-+++-++++-+++++-++++++
Ici on a bien une distribution de charge qui entraîne une polarisation
qui se déduit directement des équations de Maxwell dans le vide, rien à
voir avec le cas précédent.
Post by François Guillet
mais la force s'exerçant sur toutes charges, il n'y
a aucune raison que seuls les électrons libres soient concernés, ils
sont au contraire tout à fait minoritaires.
C'est bien ce que je craignais, tu raisonnes en terme de susceptibilité
électrique or dans un métal cet effet est parfaitement négligeable.
Pour une raison simple, les électrons élastiquement liés vont juste
déplacer leur barycentre autour de l'atome alors que les électrons
libres vont pourvoir se déplacer sur des distances virtuellement
infinies, c'est eux qui vont contribuer à la différence de potentiel
entre l'axe et la périphérie du disque. Rappelle toi que la polarisation
est le produit d'une charge par une distance, le rayon atomique ne pèse
pas grand chose devant le rayon de ton disque de Faraday que les
électrons libres sont susceptibles de parcourir.
François Guillet
2017-06-18 20:05:10 UTC
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Raw Message
Julien Arlandis a exposé le 17/06/2017 :
...
Post by Julien Arlandis
C'est bien ce que je craignais, tu raisonnes en terme de susceptibilité
électrique or dans un métal cet effet est parfaitement négligeable. Pour une
raison simple, les électrons élastiquement liés vont juste déplacer leur
barycentre autour de l'atome alors que les électrons libres vont pourvoir se
déplacer sur des distances virtuellement infinies, c'est eux qui vont
contribuer à la différence de potentiel entre l'axe et la périphérie du
disque.
Rappelle toi que la polarisation est le produit d'une charge par une
distance, le rayon atomique ne pèse pas grand chose devant le rayon de ton
disque de Faraday que les électrons libres sont susceptibles de parcourir.
J'ai l'impression que quand tu parles de la DDP entre l'axe et la
périphérie, tu sembles raisonner comme s'il y avait un générateur
connecté entre l'axe et la périphérie qui maintiendrait cette ddp. Dans
ce cas bien sûr, les charges libres se déplaceraient : le déplacement
du "barycentre autour de l'atome" comme tu dis, des charges captives,
ne permet pas d'annuler le champ car le générateur le maintient.
De même si nous avions un anneau chargé encerclant le disque, les
électrons libres migreraient vers la périphérie ou le centre, mais on
aurait toujours une DDP entre l'anneau chargé et le bord du disque.

Dans le cas du disque, il n'y a pas de générateur branché pour
maintenir le champ à travers le rayon du disque, ni de "générateur
permanent" de champ comme un anneau chargé.
Ici la DDP est obtenue par la force de Lorentz ou par effet relativiste
suivant qu'on raisonne en EM classique ou en relativité, elle s'exerce
sur chaque charge. Appelons-la la "DDP fictive" : en effet c'est la DDP
centre/périphérie qui existerait _si_ on n'avait pas un réarrangement
des charges. Avec le réarrangement, la DDP, réelle, est nulle.

En travers un atome, la DDP fictive est insignifiante (car dans le
rapport du diamètre de l'atome au rayon du disque). Le déplacement du
"barycentre" des électrons libres dont tu parlais serait tout à fait
suffisant pour l'annuler.
_Toutes_ les charges étant soumises à la même force, il n'y a aucune
raison de supposer que l'effet des charges mobiles serait prédominant
pour l'annulation du champ.

Ton expérience de l'insertion d'un diélectrique prouverait la réalité
de ce que tu avances, car effectivement si les électrons libres sont
les principaux contributeurs, il y en aura plus d'un côté du demi-rayon
que de l'autre. Ta théorie a besoin d'une évidence expérimentale pour
justifier a posteri la négligence non justifiée que tu fais de la
contribution des charges captives.
Mais je n'ai jamais vu que cette expérience ait été réalisée, ni qu'il
en existe de similaire.
Julien Arlandis
2017-06-18 23:38:07 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
C'est bien ce que je craignais, tu raisonnes en terme de susceptibilité
électrique or dans un métal cet effet est parfaitement négligeable. Pour une
raison simple, les électrons élastiquement liés vont juste déplacer leur
barycentre autour de l'atome alors que les électrons libres vont pourvoir se
déplacer sur des distances virtuellement infinies, c'est eux qui vont
contribuer à la différence de potentiel entre l'axe et la périphérie du
disque.
Rappelle toi que la polarisation est le produit d'une charge par une
distance, le rayon atomique ne pèse pas grand chose devant le rayon de ton
disque de Faraday que les électrons libres sont susceptibles de parcourir.
J'ai l'impression que quand tu parles de la DDP entre l'axe et la
périphérie, tu sembles raisonner comme s'il y avait un générateur
connecté entre l'axe et la périphérie qui maintiendrait cette ddp.
Évidemment qu'il y a un générateur, c'est le disque de Faraday lui
même qui n'est rien d'autre qu'un type de générateur de courant continu
parmi d'autres.
Post by François Guillet
Dans
ce cas bien sûr, les charges libres se déplaceraient : le déplacement
du "barycentre autour de l'atome" comme tu dis, des charges captives,
ne permet pas d'annuler le champ car le générateur le maintient.
De même si nous avions un anneau chargé encerclant le disque, les
électrons libres migreraient vers la périphérie ou le centre, mais on
aurait toujours une DDP entre l'anneau chargé et le bord du disque.
Si tu connais la conductivité électrique de ton métal, sa géométrie
et le champ magnétique, tu peux calculer assez simplement la tension que
tu mesures en te basant sur les équations de Maxwell. Je suis sûr qu'en
cherchant dans des bouquins d'électromagnétisme tu trouveras
l'expression de la tension mesurée en fonction des grandeurs que je viens
de t'indiquer.
Ce pourrait même être un exercice à proposer à des élèves de
première année de Licence en physique.
Post by François Guillet
Dans le cas du disque, il n'y a pas de générateur branché pour
maintenir le champ à travers le rayon du disque, ni de "générateur
permanent" de champ comme un anneau chargé.
Ici la DDP est obtenue par la force de Lorentz ou par effet relativiste
suivant qu'on raisonne en EM classique ou en relativité, elle s'exerce
sur chaque charge. Appelons-la la "DDP fictive" : en effet c'est la DDP
centre/périphérie qui existerait _si_ on n'avait pas un réarrangement
des charges. Avec le réarrangement, la DDP, réelle, est nulle.
Dans le référentiel du disque :
Le champ crée par la force de Lorentz, c'est ton champ électromoteur
radial d'intensité croissante qui vaut E1(r) = w*r*B
où w est la vitesse angulaire de rotation
r la distance par rapport à l'axe de rotation
et B l'intensité du champ magnétique que l'on suppose uniforme est
dirigé selon l'axe de rotation.
Ce champ électromoteur va engendrer une distribution de charges qui va
générer par application de la première équation de Maxwell un champ
résultant E2 qui s'équilibre avec E1 en régime stationnaire, on a donc
E2 = -E1.

Dans le référentiel du labo, il n'y a que E2, d'où le fait que le
disque de Faraday se comporte comme un générateur.
Par intégration, tu peux calculer la ddp entre le centre et la
périphérie : U = 0.5*w*B*R²
où R est le rayon du disque. Comme tu peux le constater ça ne dépend
même pas de la conductivité comme on pourrait le supposer.
Post by François Guillet
En travers un atome, la DDP fictive est insignifiante (car dans le
rapport du diamètre de l'atome au rayon du disque). Le déplacement du
"barycentre" des électrons libres dont tu parlais serait tout à fait
suffisant pour l'annuler.
Pas du tout, même en supposant que tu ais raison sur le fait que le champ
de polarisation dont tu parles ne puisses être négligé, tu aurais quand
même tort de penser qu'il s'opposerait au champ résultant, au contraire
il ne ferait que le renforcer car les deux champs ont la même direction.
Post by François Guillet
_Toutes_ les charges étant soumises à la même force, il n'y a aucune
raison de supposer que l'effet des charges mobiles serait prédominant
pour l'annulation du champ.
Si tu en doutes, essaye de faire fonctionner ton disque de Faraday ou
même de modifier la tension en superposant un deuxième disque en verre
ou en PVC. Tu ne te rends pas compte de la puissance phénoménale de la
force de Coulomb. Si on pouvait arracher ne serait ce qu'un millionième
des électrons de la lune, celle ci viendrait s'écraser contre la terre
en quelques heures.
Post by François Guillet
Ton expérience de l'insertion d'un diélectrique prouverait la réalité
de ce que tu avances, car effectivement si les électrons libres sont
les principaux contributeurs, il y en aura plus d'un côté du demi-rayon
que de l'autre. Ta théorie a besoin d'une évidence expérimentale pour
justifier a posteri la négligence non justifiée que tu fais de la
contribution des charges captives.
C'est toi qui aurait besoin d'une théorie pour expliquer comment des
charges captives pourraient intervenir dans un simple générateur à base
de force de Lorentz.
Post by François Guillet
Mais je n'ai jamais vu que cette expérience ait été réalisée, ni qu'il
en existe de similaire.
Cette expérience n'existe pas, parce qu'elle n'apporter rien
d'intéressant ni d'un point de vue expérimental ni d'un point de vue
théorique. Elle ne ferait que confirmer la théorie électromagnétique
en vérifiant que la distribution de charge est bien compatible avec le
champ électromoteur calculé, il est beaucoup plus simple et pratique de
vérifier que la théorie fonctionne en mesurant simplement la tension
comme tu le fais.
François Guillet
2017-06-19 17:54:36 UTC
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Julien Arlandis a utilisé son clavier pour écrire :
...
Le champ crée par la force de Lorentz, c'est ton champ électromoteur radial
d'intensité croissante qui vaut E1(r) = w*r*B
où w est la vitesse angulaire de rotation
r la distance par rapport à l'axe de rotation
et B l'intensité du champ magnétique que l'on suppose uniforme est dirigé
selon l'axe de rotation.
Ce champ électromoteur va engendrer une distribution de charges qui va
générer par application de la première équation de Maxwell un champ résultant
E2 qui s'équilibre avec E1 en régime stationnaire, on a donc E2 = -E1.
Dans le référentiel du labo, il n'y a que E2, d'où le fait que le disque de
Faraday se comporte comme un générateur. Par intégration, tu peux calculer la
ddp entre le centre et la périphérie : U = 0.5*w*B*R²
où R est le rayon du disque. Comme tu peux le constater ça ne dépend même pas
de la conductivité comme on pourrait le supposer.
C'est l'explication conventionnelle, je suis parfaitement en phase avec
elle.

...
Pas du tout, même en supposant que tu ais raison sur le fait que le champ de
polarisation dont tu parles ne puisses être négligé, tu aurais quand même
tort de penser qu'il s'opposerait au champ résultant, au contraire il ne
ferait que le renforcer car les deux champs ont la même direction.
Les charges se déplacent sous l'effet du champ ExV, donc leur
déplacement ne renforcent certainement pas le champ, et je ne vois ce
qui te fais dire que mon explication le supposerait. Ce n'est pas le
cas.
_Toutes_ les charges étant soumises à la même force, il n'y a aucune raison
de supposer que l'effet des charges mobiles serait prédominant pour
l'annulation du champ.
Si tu en doutes, essaye de faire fonctionner ton disque de Faraday ou même de
modifier la tension en superposant un deuxième disque en verre ou en PVC. Tu
ne te rends pas compte de la puissance phénoménale de la force de Coulomb. Si
on pouvait arracher ne serait ce qu'un millionième des électrons de la lune,
celle ci viendrait s'écraser contre la terre en quelques heures.
Si, si, j'en ai bien conscience. Il y a des milliards de millards
d'électrons fixes dans le disque, un faible décentrage des nuages
électroniques peut faire autant que les électrons libre pour annuler le
champ.

...
C'est toi qui aurait besoin d'une théorie pour expliquer comment des charges
captives pourraient intervenir dans un simple générateur à base de force de
Lorentz.
Facile ! F=qVxB. Qui dit force sur une charge, dit déplacement, jusqu'à
nouvel équilibre avec une force opposée (celle dûe aux charges
positives du noyau atomique). C'est ce qui se passe dans un
diélectrique, et le champ VxB pénètre tout aussi bien un conducteur.

...
Cette expérience n'existe pas, parce qu'elle n'apporter rien d'intéressant ni
d'un point de vue expérimental ni d'un point de vue théorique. Elle ne ferait
que confirmer la théorie électromagnétique en vérifiant que la distribution
de charge est bien compatible avec le champ électromoteur calculé, il est
beaucoup plus simple et pratique de vérifier que la théorie fonctionne en
mesurant simplement la tension comme tu le fais.
Il en existe de similaire, mais qui ne va pas dans ton sens !
"An expriment with a rotating capacitor in the magnetic field of the
earth to test Faraday's law", voir page 3
http://alfa.facyt.uc.edu.ve/~merodriguez3/Publicaciones_archivos/article-libro.pdf
"an experiemntal setup that is similar to the TN experiment performed
many years ago and yielded a _null_ result.
Julien Arlandis
2017-06-19 19:33:15 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Le champ crée par la force de Lorentz, c'est ton champ électromoteur radial
d'intensité croissante qui vaut E1(r) = w*r*B
où w est la vitesse angulaire de rotation
r la distance par rapport à l'axe de rotation
et B l'intensité du champ magnétique que l'on suppose uniforme est dirigé
selon l'axe de rotation.
Ce champ électromoteur va engendrer une distribution de charges qui va
générer par application de la première équation de Maxwell un champ résultant
E2 qui s'équilibre avec E1 en régime stationnaire, on a donc E2 = -E1.
Dans le référentiel du labo, il n'y a que E2, d'où le fait que le disque de
Faraday se comporte comme un générateur. Par intégration, tu peux calculer la
ddp entre le centre et la périphérie : U = 0.5*w*B*R²
où R est le rayon du disque. Comme tu peux le constater ça ne dépend même pas
de la conductivité comme on pourrait le supposer.
C'est l'explication conventionnelle, je suis parfaitement en phase avec
elle.
Si tu es en phase avec elle, tu remarqueras que la tension est
indépendante du matériau ce qui va à l'encontre de ton hypothèse
basée sur un champ dipolaire interne. D'ailleurs l'expression de la
tension n'a pas besoin de ton hypothèse pour être établie, alors
pourquoi t'accroches tu à elle?
Post by François Guillet
Pas du tout, même en supposant que tu ais raison sur le fait que le champ de
polarisation dont tu parles ne puisses être négligé, tu aurais quand même
tort de penser qu'il s'opposerait au champ résultant, au contraire il ne
ferait que le renforcer car les deux champs ont la même direction.
Les charges se déplacent sous l'effet du champ ExV, donc leur
déplacement ne renforcent certainement pas le champ, et je ne vois ce
qui te fais dire que mon explication le supposerait. Ce n'est pas le
cas.
Je voulais parler du champ induit, qu'il soit d'origine dipolaire comme tu
le supposes ou bien résultant d'une redistribution de charge, ces deux
champs sont de même sens.
Post by François Guillet
_Toutes_ les charges étant soumises à la même force, il n'y a aucune raison
de supposer que l'effet des charges mobiles serait prédominant pour
l'annulation du champ.
Si tu en doutes, essaye de faire fonctionner ton disque de Faraday ou même de
modifier la tension en superposant un deuxième disque en verre ou en PVC. Tu
ne te rends pas compte de la puissance phénoménale de la force de Coulomb. Si
on pouvait arracher ne serait ce qu'un millionième des électrons de la lune,
celle ci viendrait s'écraser contre la terre en quelques heures.
Si, si, j'en ai bien conscience. Il y a des milliards de millards
d'électrons fixes dans le disque, un faible décentrage des nuages
électroniques peut faire autant que les électrons libre pour annuler le
champ.
Bien sûr que non. Les sources dipolaires génèrent un champ qui décroit
en 1/r³ alors qu'il décroit en 1/r² pour les sources électriques.
Pourquoi n'existe il pas de cage de faraday diélectrique d'après toi?
Parce qu'un champ de polarisation ne porte quasiment rien.
Post by François Guillet
C'est toi qui aurait besoin d'une théorie pour expliquer comment des charges
captives pourraient intervenir dans un simple générateur à base de force de
Lorentz.
Facile ! F=qVxB. Qui dit force sur une charge, dit déplacement, jusqu'à
nouvel équilibre avec une force opposée (celle dûe aux charges
positives du noyau atomique). C'est ce qui se passe dans un
diélectrique, et le champ VxB pénètre tout aussi bien un conducteur.
Si tu avais raison le disque de Faraday fonctionnerait encore mieux avec
les matériaux diélectriques, ce n'est clairement pas le cas !
François Guillet
2017-06-21 17:35:55 UTC
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Raw Message
...
Post by François Guillet
C'est l'explication conventionnelle, je suis parfaitement en phase avec
elle.
Si tu es en phase avec elle, tu remarqueras que la tension est indépendante
du matériau ce qui va à l'encontre de ton hypothèse basée sur un champ
dipolaire interne. D'ailleurs l'expression de la tension n'a pas besoin de
ton hypothèse pour être établie, alors pourquoi t'accroches tu à elle?
Tu ne cesses de sauter entre 2 cas qui n'ont rien à voir !
Tu me parles là de la tension que tu aurais si tu branchais un
voltmètre par des contacts glissants. Tu n'es plus dans le cas du
disque isolé.
Dans le disque isolé, le résultat final c'est le réarrangement des
charges qui annule la DDP liée à vxB, et comme aucun circuit externe
n'est branché, l'équilibre se maintient.
Si tu branches un voltmètre, évidemment ce n'est plus le cas. Tes
électrons stationaires pour toi mais en déplacement pour les électrons
du disque, sont vus par eux avec un champ vxB également. D'où la DDP.

Par la relativité, c'est le même raisonnement.

...
Post by François Guillet
Si, si, j'en ai bien conscience. Il y a des milliards de millards
d'électrons fixes dans le disque, un faible décentrage des nuages
électroniques peut faire autant que les électrons libre pour annuler le
champ.
Bien sûr que non. Les sources dipolaires génèrent un champ qui décroit en
1/r³ alors qu'il décroit en 1/r² pour les sources électriques. Pourquoi
n'existe il pas de cage de faraday diélectrique d'après toi? Parce qu'un
champ de polarisation ne porte quasiment rien.
On se fiche que la décroissance soit en 1/r³ ou 1/r². Ce n'est pas le
champ dipolaire qui annule la DDP, c'est le décalage du nuage
électronique dans le sens de la DDP (infime sur l'épaisseur de
l'atome).

...
Post by François Guillet
Facile ! F=qVxB. Qui dit force sur une charge, dit déplacement, jusqu'à
nouvel équilibre avec une force opposée (celle dûe aux charges positives du
noyau atomique). C'est ce qui se passe dans un diélectrique, et le champ
VxB pénètre tout aussi bien un conducteur.
Si tu avais raison le disque de Faraday fonctionnerait encore mieux avec les
matériaux diélectriques,
Pour l'affirmer, il faudrait que tu puisses mesurer une DDP sur un
diélectrique, et y faire circuler un courant...
ce n'est clairement pas le cas !
Je te trouve bien catégorique. Tu connais une configuration type pour
le vérifier ?!

Je pense que ce que j'avance est expérimentalement vérifiable :
faire tourner un condensateur cylindrique en soumettant sa paroi à un
champ radial (par exemple un aimant en U à cheval entre l'intérieur et
l'extérieur). Le diélectrique va se polariser. Il suffit de mesurer la
DDP entre les deux électrodes cylindriques par contacts glissants.
François Guillet
2017-06-21 17:44:49 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by François Guillet
C'est l'explication conventionnelle, je suis parfaitement en phase avec
elle.
Si tu es en phase avec elle, tu remarqueras que la tension est indépendante
du matériau ce qui va à l'encontre de ton hypothèse basée sur un champ
dipolaire interne. D'ailleurs l'expression de la tension n'a pas besoin de
ton hypothèse pour être établie, alors pourquoi t'accroches tu à elle?
Tu ne cesses de sauter entre 2 cas qui n'ont rien à voir !
Tu me parles là de la tension que tu aurais si tu branchais un voltmètre par
des contacts glissants. Tu n'es plus dans le cas du disque isolé.
Dans le disque isolé, le résultat final c'est le réarrangement des charges
qui annule la DDP liée à vxB, et comme aucun circuit externe n'est branché,
l'équilibre se maintient.
Si tu branches un voltmètre, évidemment ce n'est plus le cas. Tes électrons
stationaires pour toi mais en déplacement pour les électrons du disque, sont
vus par eux avec un champ vxB également. D'où la DDP.
Par la relativité, c'est le même raisonnement.
...
Post by François Guillet
Si, si, j'en ai bien conscience. Il y a des milliards de millards
d'électrons fixes dans le disque, un faible décentrage des nuages
électroniques peut faire autant que les électrons libre pour annuler le
champ.
Bien sûr que non. Les sources dipolaires génèrent un champ qui décroit en
1/r³ alors qu'il décroit en 1/r² pour les sources électriques. Pourquoi
n'existe il pas de cage de faraday diélectrique d'après toi? Parce qu'un
champ de polarisation ne porte quasiment rien.
On se fiche que la décroissance soit en 1/r³ ou 1/r². Ce n'est pas le champ
dipolaire qui annule la DDP, c'est le décalage du nuage électronique dans le
sens de la DDP (infime sur l'épaisseur de l'atome).
...
Post by François Guillet
Facile ! F=qVxB. Qui dit force sur une charge, dit déplacement, jusqu'à
nouvel équilibre avec une force opposée (celle dûe aux charges positives
du noyau atomique). C'est ce qui se passe dans un diélectrique, et le
champ VxB pénètre tout aussi bien un conducteur.
Si tu avais raison le disque de Faraday fonctionnerait encore mieux avec
les matériaux diélectriques,
Pour l'affirmer, il faudrait que tu puisses mesurer une DDP sur un
diélectrique, et y faire circuler un courant...
ce n'est clairement pas le cas !
Je te trouve bien catégorique. Tu connais une configuration type pour le
vérifier ?!
faire tourner un condensateur cylindrique en soumettant sa paroi à un champ
radial (par exemple un aimant en U à cheval entre l'intérieur et
l'extérieur). Le diélectrique va se polariser. Il suffit de mesurer la DDP
entre les deux électrodes cylindriques par contacts glissants.
Euh, non, ça ne va pas. Les électrons libre des électrodes aussi seront
impactés par Lorentz. Il va falloir être plus subtil : faire que le
champ coupe le diélectrique mais pas les électrodes, qui alors doivent
être éloignées. Difficile en pratique...
Julien Arlandis
2017-06-23 07:57:30 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by François Guillet
C'est l'explication conventionnelle, je suis parfaitement en phase avec
elle.
Si tu es en phase avec elle, tu remarqueras que la tension est indépendante
du matériau ce qui va à l'encontre de ton hypothèse basée sur un champ
dipolaire interne. D'ailleurs l'expression de la tension n'a pas besoin de
ton hypothèse pour être établie, alors pourquoi t'accroches tu à elle?
Tu ne cesses de sauter entre 2 cas qui n'ont rien à voir !
Tu me parles là de la tension que tu aurais si tu branchais un
voltmètre par des contacts glissants. Tu n'es plus dans le cas du
disque isolé.
Dans le disque isolé, le résultat final c'est le réarrangement des
charges qui annule la DDP liée à vxB, et comme aucun circuit externe
n'est branché, l'équilibre se maintient.
Si tu branches un voltmètre, évidemment ce n'est plus le cas. Tes
électrons stationaires pour toi mais en déplacement pour les électrons
du disque, sont vus par eux avec un champ vxB également. D'où la DDP.
Par la relativité, c'est le même raisonnement.
Je comprends pas ce que tu veux dire, mais peu importe (voir plus bas).
Post by François Guillet
...
Post by François Guillet
Si, si, j'en ai bien conscience. Il y a des milliards de millards
d'électrons fixes dans le disque, un faible décentrage des nuages
électroniques peut faire autant que les électrons libre pour annuler le
champ.
Bien sûr que non. Les sources dipolaires génèrent un champ qui décroit en
1/r³ alors qu'il décroit en 1/r² pour les sources électriques. Pourquoi
n'existe il pas de cage de faraday diélectrique d'après toi? Parce qu'un
champ de polarisation ne porte quasiment rien.
On se fiche que la décroissance soit en 1/r³ ou 1/r². Ce n'est pas le
champ dipolaire qui annule la DDP, c'est le décalage du nuage
électronique dans le sens de la DDP (infime sur l'épaisseur de
l'atome).
La ddp c'est le champ électrique intégré sur le rayon du disque, donc
non on ne se fiche pas de la décroissance du champ car une intégration
sur r^-3 ce n'est pas la même chose qu'en r^-2.
Ensuite, tu affirmes sans le prouver que la ddp peut être annulée par un
décalage du nuage électronique. Clairement, je te réponds par un
énième argument que ce n'est pas possible, car dans un métal les
électrons liés autour de leur noyau ont une masse effective beaucoup
trop grande en comparaison des électrons libres de la bande de
conduction.
Ton explication tient aussi peu la route que si tu expliquais que par un
fort vent, c'est le déplacement des cailloux qui justifie le nuage de
poussière.
Dans le cas du métal les électrons de la bande de conduction vont
rapidement se réarranger pour annuler le champ extérieur, il y aura
certainement une petite contribution induite par le décentrage du nuage
électronique, mais elle très très faible.
François Guillet
2017-06-24 17:45:55 UTC
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Julien Arlandis a utilisé son clavier pour écrire :
...
La ddp c'est le champ électrique intégré sur le rayon du disque, donc non on
ne se fiche pas de la décroissance du champ car une intégration sur r^-3 ce
n'est pas la même chose qu'en r^-2.
Si, on s'en fiche, le champ en r^-3 ce n'est pas celui qui annule la
ddp puisqu'il est transverse au dipole et que le dipole est orienté
suivant E=vxB
Ensuite, tu affirmes sans le prouver que la ddp peut être annulée par un
décalage du nuage électronique. Clairement, je te réponds par un énième
argument que ce n'est pas possible, car dans un métal les électrons liés
autour de leur noyau ont une masse effective beaucoup trop grande en
comparaison des électrons libres de la bande de conduction.
Ton explication tient aussi peu la route que si tu expliquais que par un fort
vent, c'est le déplacement des cailloux qui justifie le nuage de poussière.
Dans le cas du métal les électrons de la bande de conduction vont rapidement
se réarranger pour annuler le champ extérieur, il y aura certainement une
petite contribution induite par le décentrage du nuage électronique, mais
elle très très faible.
Tes arguments sont tous calqués sur l'image du comportement des
électrons libres d'un métal soumis à un champ électrostatique issu
d'une DDP.
Tu appliques ce qui est vrai pour une chose, à tout autre chose.

Dans le cas électrostatique, les électrons se repositionnent pour
"masquer" le champ.
Mais ici tu as la force de Lorentz sur les électrons. Cette force de
Lorentz n'est vue comme DDP que depuis ton référentiel fixe. Dans le
référentiel des électrons, il n'y a pas de DDP, les électrons voient le
champ électrique E=vxB, et celui-ci ne dérive pas d'un potentiel, il
n'est pas masquable contrairement à un champ électrique statique.
Tous tes électrons sont soumis au champ E=vxB qu'aucune configuration
statique ne peut masquer.
Comment voudrais-tu que tes électrons libres se répartissent sur le
disque ? Tous sur le bord ? Mais pourquoi ? Répartis régulièrement avec
une densité qui augmentent quand on se rapproche du bord ? Mais
pourquoi ? Tu as une infinité de solutions pour annuler la soit-disante
DDP.
Ce dont il est question n'est pas d'annuler une DDP mais d'annuler la
force sur _chaque électron_ par une force locale contraire. Je pense
même que les électrons libres ne jouent aucun rôle. Les électrons
libres sont les électrons de la bande valence, il me semble, donc ils
n'auront statistiquement pas d'influence quand les nuages électroniques
ont été polarisés par E.
Julien Arlandis
2017-06-24 19:02:37 UTC
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Post by François Guillet
...
La ddp c'est le champ électrique intégré sur le rayon du disque, donc non on
ne se fiche pas de la décroissance du champ car une intégration sur r^-3 ce
n'est pas la même chose qu'en r^-2.
Si, on s'en fiche, le champ en r^-3 ce n'est pas celui qui annule la
ddp puisqu'il est transverse au dipole et que le dipole est orienté
suivant E=vxB
Transverse à quoi?

Le champ dipolaire est au contraire orienté comme l'axe du dipôle,
ça se voit en regardant les lignes de champ
:<Loading Image...>
et c'est encore plus trivial si tu regardes son expression vectorielle :

{\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})=-{\vec {\nabla }}V={\frac
{1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\left(3{\vec {r}}{\frac {{\vec {d}}\cdot {\vec
{r}}}{r^{5}}}-{\frac {\vec {d}}{r^{3}}}\right)}


De plus, même si ton argument est faux, je ne parviens pas à en saisir
la logique. Car si la ddp ne peut être annulée par le champ dipolaire
comme je le pense aussi mais pas pour les mêmes raisons que toi, pourquoi
attaches tu de l'importance à ce champ dipolaire?
Post by François Guillet
Ensuite, tu affirmes sans le prouver que la ddp peut être annulée par un
décalage du nuage électronique. Clairement, je te réponds par un énième
argument que ce n'est pas possible, car dans un métal les électrons liés
autour de leur noyau ont une masse effective beaucoup trop grande en
comparaison des électrons libres de la bande de conduction.
Ton explication tient aussi peu la route que si tu expliquais que par un fort
vent, c'est le déplacement des cailloux qui justifie le nuage de poussière.
Dans le cas du métal les électrons de la bande de conduction vont rapidement
se réarranger pour annuler le champ extérieur, il y aura certainement une
petite contribution induite par le décentrage du nuage électronique, mais
elle très très faible.
Tes arguments sont tous calqués sur l'image du comportement des
électrons libres d'un métal soumis à un champ électrostatique issu
d'une DDP.
Mes arguments sont calqués sur le comportement des métaux en présence
de champ électrique de faible fréquence, c'est à dire lorsque la
période d'oscillation du champ est grande devant le temps de relaxation
des charges, ce qui est le cas dans l'expérience du disque de Faraday.
Post by François Guillet
Tu appliques ce qui est vrai pour une chose, à tout autre chose.
Dans le cas électrostatique, les électrons se repositionnent pour
"masquer" le champ.
Mais ici tu as la force de Lorentz sur les électrons. Cette force de
Lorentz n'est vue comme DDP que depuis ton référentiel fixe. Dans le
référentiel des électrons, il n'y a pas de DDP, les électrons voient le
champ électrique E=vxB, et celui-ci ne dérive pas d'un potentiel, il
n'est pas masquable contrairement à un champ électrique statique.
Tous tes électrons sont soumis au champ E=vxB qu'aucune configuration
statique ne peut masquer.
Nulle part je n'ai eu besoin de faire l'hypothèse que le champ
électrique devait dériver d'un potentiel pour faire les calculs, comme
expliqué plus haut le champ doit juste être à basse fréquence
(jusqu'à quelques Khz). Et puis rien ne t'empêche de mener les calculs
dans me référentiel du labo, c'est même vivement conseillé.
Post by François Guillet
Comment voudrais-tu que tes électrons libres se répartissent sur le
disque ? Tous sur le bord ? Mais pourquoi ? Répartis régulièrement avec
une densité qui augmentent quand on se rapproche du bord ?
Oui.
Post by François Guillet
Mais
pourquoi ? Tu as une infinité de solutions pour annuler la soit-disante
DDP.
Pourquoi? Parce que le disque étant de dimension finie, on doit tendre
vers l'équilibre.
Et non, il n'y a pas une infinité de solution, écris l'équation
différentielle de ton problème, avec les bonnes conditions au bord et tu
obtiendras une solution unique qui ne doit pas être très difficile à
calculer par ailleurs.
Post by François Guillet
Ce dont il est question n'est pas d'annuler une DDP mais d'annuler la
force sur _chaque électron_ par une force locale contraire. Je pense
même que les électrons libres ne jouent aucun rôle. Les électrons
libres sont les électrons de la bande valence, il me semble, donc ils
n'auront statistiquement pas d'influence quand les nuages électroniques
ont été polarisés par E.
Il n'y a pas 36 manières d'annuler le champ électrique local, en
électromagnétisme il y a deux types de sources : les charges et les
courants. Comme on se situe dans une solution stationnaire, il n'y a que
la redistribution de charges qui peut annuler le champ électrique local.
Et cette redistribution affecte les électrons de la bande de conduction
car n'étant pas liés leur déplacement se fait en consommant beaucoup
moins d'énergie tout en produisant un champ bien supérieur aux dipôles.
Julien Arlandis
2017-06-24 19:02:52 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
La ddp c'est le champ électrique intégré sur le rayon du disque, donc non on
ne se fiche pas de la décroissance du champ car une intégration sur r^-3 ce
n'est pas la même chose qu'en r^-2.
Si, on s'en fiche, le champ en r^-3 ce n'est pas celui qui annule la
ddp puisqu'il est transverse au dipole et que le dipole est orienté
suivant E=vxB
Transverse à quoi?

Le champ dipolaire est au contraire orienté comme l'axe du dipôle,
ça se voit en regardant les lignes de champ
:<https://fr.wikipedia.org/wiki/Dip%C3%B4le_%C3%A9lectrostatique#/media/File:Ligneschampdipoleelec.png>
et c'est encore plus trivial si tu regardes son expression vectorielle :

{\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})=-{\vec {\nabla }}V={\frac
{1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\left(3{\vec {r}}{\frac {{\vec {d}}\cdot {\vec
{r}}}{r^{5}}}-{\frac {\vec {d}}{r^{3}}}\right)}


De plus, même si ton argument est faux, je ne parviens pas à en saisir
la logique. Car si la ddp ne peut être annulée par le champ dipolaire
comme je le pense aussi mais pas pour les mêmes raisons que toi, pourquoi
attaches tu de l'importance à ce champ dipolaire?
Post by François Guillet
Ensuite, tu affirmes sans le prouver que la ddp peut être annulée par un
décalage du nuage électronique. Clairement, je te réponds par un énième
argument que ce n'est pas possible, car dans un métal les électrons liés
autour de leur noyau ont une masse effective beaucoup trop grande en
comparaison des électrons libres de la bande de conduction.
Ton explication tient aussi peu la route que si tu expliquais que par un fort
vent, c'est le déplacement des cailloux qui justifie le nuage de poussière.
Dans le cas du métal les électrons de la bande de conduction vont rapidement
se réarranger pour annuler le champ extérieur, il y aura certainement une
petite contribution induite par le décentrage du nuage électronique, mais
elle très très faible.
Tes arguments sont tous calqués sur l'image du comportement des
électrons libres d'un métal soumis à un champ électrostatique issu
d'une DDP.
Mes arguments sont calqués sur le comportement des métaux en présence
de champ électrique de faible fréquence, c'est à dire lorsque la
période d'oscillation du champ est grande devant le temps de relaxation
des charges, ce qui est le cas dans l'expérience du disque de Faraday.
Post by François Guillet
Tu appliques ce qui est vrai pour une chose, à tout autre chose.
Dans le cas électrostatique, les électrons se repositionnent pour
"masquer" le champ.
Mais ici tu as la force de Lorentz sur les électrons. Cette force de
Lorentz n'est vue comme DDP que depuis ton référentiel fixe. Dans le
référentiel des électrons, il n'y a pas de DDP, les électrons voient le
champ électrique E=vxB, et celui-ci ne dérive pas d'un potentiel, il
n'est pas masquable contrairement à un champ électrique statique.
Tous tes électrons sont soumis au champ E=vxB qu'aucune configuration
statique ne peut masquer.
Nulle part je n'ai eu besoin de faire l'hypothèse que le champ
électrique devait dériver d'un potentiel pour faire les calculs, comme
expliqué plus haut le champ doit juste être à basse fréquence
(jusqu'à quelques Khz). Et puis rien ne t'empêche de mener les calculs
dans me référentiel du labo, c'est même vivement conseillé.
Post by François Guillet
Comment voudrais-tu que tes électrons libres se répartissent sur le
disque ? Tous sur le bord ? Mais pourquoi ? Répartis régulièrement avec
une densité qui augmentent quand on se rapproche du bord ?
Oui.
Post by François Guillet
Mais
pourquoi ? Tu as une infinité de solutions pour annuler la soit-disante
DDP.
Pourquoi? Parce que le disque étant de dimension finie, on doit tendre
vers l'équilibre.
Et non, il n'y a pas une infinité de solution, écris l'équation
différentielle de ton problème, avec les bonnes conditions au bord et tu
obtiendras une solution unique qui ne doit pas être très difficile à
calculer par ailleurs.
Post by François Guillet
Ce dont il est question n'est pas d'annuler une DDP mais d'annuler la
force sur _chaque électron_ par une force locale contraire. Je pense
même que les électrons libres ne jouent aucun rôle. Les électrons
libres sont les électrons de la bande valence, il me semble, donc ils
n'auront statistiquement pas d'influence quand les nuages électroniques
ont été polarisés par E.
Il n'y a pas 36 manières d'annuler le champ électrique local, en
électromagnétisme il y a deux types de sources : les charges et les
courants. Comme on se situe dans une solution stationnaire, il n'y a que
la redistribution de charges qui peut annuler le champ électrique local.
Et cette redistribution affecte les électrons de la bande de conduction
car n'étant pas liés leur déplacement se fait en consommant beaucoup
moins d'énergie tout en produisant un champ bien supérieur aux dipôles.
--
Ce message a été posté avec Nemo : <http://news2.nemoweb.net/?DataID=***@jntp>
Richard Hachel
2017-06-24 20:56:23 UTC
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Raw Message
{\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})=-{\vec {\nabla }}V={\frac {1}{4\pi
\varepsilon _{0}}}\left(3{\vec {r}}{\frac {{\vec {d}}\cdot {\vec
{r}}}{r^{5}}}-{\frac {\vec {d}}{r^{3}}}\right)}
Oh, du LaTex. :))

R.H.
--
Ce message a été posté avec Nemo : <http://news2.nemoweb.net/?DataID=***@jntp>
François Guillet
2017-06-25 20:30:19 UTC
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Raw Message
Julien Arlandis a exprimé avec précision :
...
Post by Julien Arlandis
Le champ dipolaire est au contraire orienté comme l'axe du dipôle,
ça se voit en regardant les lignes de champ
Post by Julien Arlandis
<https://fr.wikipedia.org/wiki/Dip%C3%B4le_%C3%A9lectrostatique#/media/File:Ligneschampdipoleelec.png>
{\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})=-{\vec {\nabla }}V={\frac {1}{4\pi
\varepsilon _{0}}}\left(3{\vec {r}}{\frac {{\vec {d}}\cdot {\vec
{r}}}{r^{5}}}-{\frac {\vec {d}}{r^{3}}}\right)}
oui
Post by Julien Arlandis
De plus, même si ton argument est faux, je ne parviens pas à en saisir la
logique. Car si la ddp ne peut être annulée par le champ dipolaire comme je
le pense aussi mais pas pour les mêmes raisons que toi, pourquoi attaches tu
de l'importance à ce champ dipolaire?
Tu compliques et tu me demandes de m'expliquer sur les complications
que tu ajoutes. C'est toi qui as parlé de la décroissance en 1/r^3,
quand je parlais d'une polarisation dans le métal, identique à ce qu'on
a dans les diélectriques. J'essaie de comprendre ce qui te bloque à ce
propos.
Sur un rayon du disque les dipoles s'alignent et annulent localement le
champ E=VxB. Pourquoi t'attaches-tu à l'effet lattéral ou à distance ?

...
Post by Julien Arlandis
Mes arguments sont calqués sur le comportement des métaux en présence de
champ électrique de faible fréquence, c'est à dire lorsque la période
d'oscillation du champ est grande devant le temps de relaxation des charges,
ce qui est le cas dans l'expérience du disque de Faraday.
Tu veux parler de la période de redistribution des charges ?
Si oui je suis d'accord.

...
Post by Julien Arlandis
Nulle part je n'ai eu besoin de faire l'hypothèse que le champ électrique
devait dériver d'un potentiel pour faire les calculs, comme expliqué plus
haut le champ doit juste être à basse fréquence (jusqu'à quelques Khz). Et
puis rien ne t'empêche de mener les calculs dans me référentiel du labo,
c'est même vivement conseillé.
Tu n'as pas eu besoin de faire l'hypothèse que le champ électrique
devait dériver d'un potentiel, certes, mais tu as eu besoin de faire
l'hypothèse "la distribution de charge est donc directement reliée au
potentiel". Quel potentiel ?
Post by Julien Arlandis
Post by Julien Arlandis
Comment voudrais-tu que tes électrons libres se répartissent sur le disque
? Tous sur le bord ? Mais pourquoi ? Répartis régulièrement avec une
densité qui augmentent quand on se rapproche du bord ?
Oui.
Oui à quoi, la seconde proposition ? et pourquoi ?

...
Post by Julien Arlandis
Il n'y a pas 36 manières d'annuler le champ électrique local, en
électromagnétisme il y a deux types de sources : les charges et les courants.
Comme on se situe dans une solution stationnaire, il n'y a que la
redistribution de charges qui peut annuler le champ électrique local.
Je suis d'accord, je vois que tu ne parles plus de "potentiel".
Post by Julien Arlandis
cette redistribution affecte les électrons de la bande de conduction car
n'étant pas liés leur déplacement se fait en consommant beaucoup moins
d'énergie tout en produisant un champ bien supérieur aux dipôles.
Tu consommes plus d'énergie, puisque le courant de déplacement des
charges est soumis à la résistance du matériau (P=Ri², ici il faudrait
intégrer).
La polarisation, par contre, comme pour un diélectrique, consomme moins
puisque c'est surtout un décalage du nuage électronique, sans
collision.
Julien Arlandis
2017-06-26 09:26:22 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Le champ dipolaire est au contraire orienté comme l'axe du dipôle,
ça se voit en regardant les lignes de champ
Post by Julien Arlandis
<https://fr.wikipedia.org/wiki/Dip%C3%B4le_%C3%A9lectrostatique#/media/File:Ligneschampdipoleelec.png>
{\displaystyle {\vec {E}}({\vec {r}})=-{\vec {\nabla }}V={\frac {1}{4\pi
\varepsilon _{0}}}\left(3{\vec {r}}{\frac {{\vec {d}}\cdot {\vec
{r}}}{r^{5}}}-{\frac {\vec {d}}{r^{3}}}\right)}
oui
Post by Julien Arlandis
De plus, même si ton argument est faux, je ne parviens pas à en saisir la
logique. Car si la ddp ne peut être annulée par le champ dipolaire comme je
le pense aussi mais pas pour les mêmes raisons que toi, pourquoi attaches tu
de l'importance à ce champ dipolaire?
Tu compliques et tu me demandes de m'expliquer sur les complications
que tu ajoutes. C'est toi qui as parlé de la décroissance en 1/r^3,
quand je parlais d'une polarisation dans le métal, identique à ce qu'on
a dans les diélectriques. J'essaie de comprendre ce qui te bloque à ce
propos.
Sur un rayon du disque les dipoles s'alignent et annulent localement le
champ E=VxB. Pourquoi t'attaches-tu à l'effet lattéral ou à distance ?
Est ce que tu as vérifié la valeur maximale du champ électrique qu'un
seul atome était susceptible de compenser?
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Mes arguments sont calqués sur le comportement des métaux en présence de
champ électrique de faible fréquence, c'est à dire lorsque la période
d'oscillation du champ est grande devant le temps de relaxation des charges,
ce qui est le cas dans l'expérience du disque de Faraday.
Tu veux parler de la période de redistribution des charges ?
Si oui je suis d'accord.
Post by Julien Arlandis
Nulle part je n'ai eu besoin de faire l'hypothèse que le champ électrique
devait dériver d'un potentiel pour faire les calculs, comme expliqué plus
haut le champ doit juste être à basse fréquence (jusqu'à quelques Khz). Et
puis rien ne t'empêche de mener les calculs dans me référentiel du labo,
c'est même vivement conseillé.
Tu n'as pas eu besoin de faire l'hypothèse que le champ électrique
devait dériver d'un potentiel, certes, mais tu as eu besoin de faire
l'hypothèse "la distribution de charge est donc directement reliée au
potentiel". Quel potentiel ?
Non, je dis juste que la distribution de charge annule localement le champ
électrique, peu importe l'origine de ce champ.
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by Julien Arlandis
Comment voudrais-tu que tes électrons libres se répartissent sur le disque
? Tous sur le bord ? Mais pourquoi ? Répartis régulièrement avec une
densité qui augmentent quand on se rapproche du bord ?
Oui.
Oui à quoi, la seconde proposition ? et pourquoi ?
Après un très rapide calcul la densité de charge rho(r) devrait
décroitre en 1/r à partir du centre, à vérifier...
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Il n'y a pas 36 manières d'annuler le champ électrique local, en
électromagnétisme il y a deux types de sources : les charges et les courants.
Comme on se situe dans une solution stationnaire, il n'y a que la
redistribution de charges qui peut annuler le champ électrique local.
Je suis d'accord, je vois que tu ne parles plus de "potentiel".
Post by Julien Arlandis
cette redistribution affecte les électrons de la bande de conduction car
n'étant pas liés leur déplacement se fait en consommant beaucoup moins
d'énergie tout en produisant un champ bien supérieur aux dipôles.
Tu consommes plus d'énergie, puisque le courant de déplacement des
charges est soumis à la résistance du matériau (P=Ri², ici il faudrait
intégrer).
La polarisation, par contre, comme pour un diélectrique, consomme moins
puisque c'est surtout un décalage du nuage électronique, sans
collision.
Si tu peux annuler le champ par un simple décalage de l'orbitale des
électrons élastiquement liés, alors tu peux l'annuler encore plus
facilement en décalant de la même quantité les électrons libres qui
ont l'avantage de demander beaucoup moins d'énergie pour être
déplacés.

Julien Arlandis
2017-06-17 17:14:30 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)
Pour être tout à fait rigoureux, en relativité le champ magnétique est
représenté non pas par un champ mais par un tenseur qu'on appelle le
tenseur de Maxwell :
<https://fr.wikipedia.org/wiki/Tenseur_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique>

Les composantes de ce tenseur (qui sont les composantes du champ E et B)
s'expriment par la relation symétrique suivante :
F_{ab} = \partial_a A_b - \partial_b A_a


Expression qui généralise
B = rot A ( = @xyz A_zxy - @zxy A_xyz)
et E = -grad V - @A/@t ( = @xyz A_t - @t A_xyz)

Tout l'électromagnétisme est compacté dans cette expression.
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Quand tu dis que tu as placé le condensateur radialement, tu veux bien
dire que le condensateur tourne avec le disque? As-tu bien vérifié que
la géométrie du condensateur était bien adaptée à la symétrie de ton
problème?
Il faut d'une part que ton condensateur soit à plaques et que les plaques
soient perpendiculaires au rayon du disque. Ensuite ne t'attend pas à
mesurer une grande tension, elle sera proportionnelle à la circulation du
champ entre tes plaques, c'est à dire à la tension radiale mesurée par
ton voltmètre sur le disque entre deux points très proches exactement
espacés par la distance entre les plaques de ton condensateur. Si d est
la distance entre tes plaques, R le rayon de ton disque et U la tension
mesurée entre le centre du disque et sa périphérie tu devrais
t'attendre à ce que ton condensateur délivre à la fin de ton
expérience une tension approximativement égale à U * d/R.
Dans un premier temps il faut que tu calcules d, et que tu t'assures que
tu es capable de mesurer des tensions de l'ordre de quelques dizaines de
micro Volt.

Voilà comment j'explique que tu n'aies rien mesuré.
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
ta ddp représente une "redistribution" du champ lié au référentiel d'où tu
le vois.
Non et non, fais un peu de relativité et tu verras que ce n'est pas le cas.
Je venais d'en faire, puisque j'avais donné l'explication par la
relativité de l'attraction des fils parallèles parcourus par un
courant.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du référentiel tournant il y a une ddp dans le référentiel du
labo que tu peux mesurer avec un simple voltmètre, dans le cas des fils
d'ampère il n'y a aucune ddp que tu pourrais mesurer.
Bien sûr, car le voltmètre est au repos alors que le champ électrique
n'est vu que dans le repère des électrons mobiles. Pour voir la ddp, il
faudrait un voltmètre mobile à la vitesse des électrons.
...
Post by Julien Arlandis
L'expérience c'est le disque de Faraday bien interprétée. Elle prouve qu'il y
a une redistribution radiales de charges.
Mais de quelles charges ? C'est là tout le problème. Et je réponds à ma
question précédente.
Tu entends implicitement qu'il s'agit des charges mobiles. Mais pour
contrebalancer la ddp radiale, la polarisation du conducteur suffit,
comme dans un diélectrique. Les charges mobiles n'interviennent que
lorsque tu as un circuit externe dans le référentiel fixe, qu'elles
seules peuvent emprunter.
L'ensemble du disque se polarisant pour contrebalancer la ddp, la
contribution des charges mobiles par rapport à l'ensemble des dipôles
que constitue chaque atome, est tout à fait négligeable.
Le ré-arrangement du champ électrique par l'effet de relativité
n'implique donc pas une redistribution significative des charges
mobiles. Tu ne verras jamais ton effet de condensateur chargé quand tu
sépares le centre de la périphérie.
Où as tu vu des dipôles dans un métal? Dans un métal, ce sont les
électrons libres de la bande de conduction qui contribuent à générer
le courant électrique que tu mesures dans ton voltmètre.
Julien Arlandis
2017-06-17 17:16:12 UTC
Réponse
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)
Pour être tout à fait rigoureux, en relativité le champ
électrommagnétique est représenté non pas par un tenseur qu'on appelle
le tenseur de Maxwell :
<https://fr.wikipedia.org/wiki/Tenseur_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique>

Les composantes de ce tenseur (qui sont les composantes du champ E et B)
s'expriment par la relation symétrique suivante :
F_{ab} = \partial_a A_b - \partial_b A_a


Expression qui généralise
B = rot A ( = @xyz A_zxy - @zxy A_xyz)
et E = -grad V - @A/@t ( = @xyz A_t - @t A_xyz)

Tout l'électromagnétisme est compacté dans cette expression.
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Quand tu dis que tu as placé le condensateur radialement, tu veux bien
dire que le condensateur tourne avec le disque? As-tu bien vérifié que
la géométrie du condensateur était bien adaptée à la symétrie de ton
problème?
Il faut d'une part que ton condensateur soit à plaques et que les plaques
soient perpendiculaires au rayon du disque. Ensuite ne t'attend pas à
mesurer une grande tension, elle sera proportionnelle à la circulation du
champ entre tes plaques, c'est à dire à la tension radiale mesurée par
ton voltmètre sur le disque entre deux points très proches exactement
espacés par la distance entre les plaques de ton condensateur. Si d est
la distance entre tes plaques, R le rayon de ton disque et U la tension
mesurée entre le centre du disque et sa périphérie tu devrais
t'attendre à ce que ton condensateur délivre à la fin de ton
expérience une tension approximativement égale à U * d/R.
Dans un premier temps il faut que tu calcules d, et que tu t'assures que
tu es capable de mesurer des tensions de l'ordre de quelques dizaines de
micro Volt.

Voilà comment j'explique que tu n'aies rien mesuré.
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
ta ddp représente une "redistribution" du champ lié au référentiel d'où tu
le vois.
Non et non, fais un peu de relativité et tu verras que ce n'est pas le cas.
Je venais d'en faire, puisque j'avais donné l'explication par la
relativité de l'attraction des fils parallèles parcourus par un
courant.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du référentiel tournant il y a une ddp dans le référentiel du
labo que tu peux mesurer avec un simple voltmètre, dans le cas des fils
d'ampère il n'y a aucune ddp que tu pourrais mesurer.
Bien sûr, car le voltmètre est au repos alors que le champ électrique
n'est vu que dans le repère des électrons mobiles. Pour voir la ddp, il
faudrait un voltmètre mobile à la vitesse des électrons.
...
Post by Julien Arlandis
L'expérience c'est le disque de Faraday bien interprétée. Elle prouve qu'il y
a une redistribution radiales de charges.
Mais de quelles charges ? C'est là tout le problème. Et je réponds à ma
question précédente.
Tu entends implicitement qu'il s'agit des charges mobiles. Mais pour
contrebalancer la ddp radiale, la polarisation du conducteur suffit,
comme dans un diélectrique. Les charges mobiles n'interviennent que
lorsque tu as un circuit externe dans le référentiel fixe, qu'elles
seules peuvent emprunter.
L'ensemble du disque se polarisant pour contrebalancer la ddp, la
contribution des charges mobiles par rapport à l'ensemble des dipôles
que constitue chaque atome, est tout à fait négligeable.
Le ré-arrangement du champ électrique par l'effet de relativité
n'implique donc pas une redistribution significative des charges
mobiles. Tu ne verras jamais ton effet de condensateur chargé quand tu
sépares le centre de la périphérie.
Où as tu vu des dipôles dans un métal? Dans un métal, ce sont les
électrons libres de la bande de conduction qui contribuent à générer
le courant électrique que tu mesures dans ton voltmètre.
Julien Arlandis
2017-06-17 18:05:12 UTC
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Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)
Pour être tout à fait rigoureux, en relativité le champ
électrommagnétique est modélisé non pas par un champ mais par un
tenseur qu'on appelle le tenseur de Maxwell :
<https://fr.wikipedia.org/wiki/Tenseur_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique>

Les composantes de ce tenseur (qui sont les composantes du champ E et B)
s'expriment par la relation symétrique suivante :
F_{ab} = \partial_a A_b - \partial_b A_a


Expression qui généralise
B = rot A ( = @xyz A_zxy - @zxy A_xyz)
et E = -grad V - @A/@t ( = @xyz A_t - @t A_xyz)

Tout l'électromagnétisme est compacté dans cette expression.
Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Quand tu dis que tu as placé le condensateur radialement, tu veux bien
dire que le condensateur tourne avec le disque? As-tu bien vérifié que
la géométrie du condensateur était bien adaptée à la symétrie de ton
problème?
Il faut d'une part que ton condensateur soit à plaques et que les plaques
soient perpendiculaires au rayon du disque. Ensuite ne t'attend pas à
mesurer une grande tension, elle sera proportionnelle à la circulation du
champ entre tes plaques, c'est à dire à la tension radiale mesurée par
ton voltmètre sur le disque entre deux points très proches exactement
espacés par la distance entre les plaques de ton condensateur. Si d est
la distance entre tes plaques, R le rayon de ton disque et U la tension
mesurée entre le centre du disque et sa périphérie tu devrais
t'attendre à ce que ton condensateur délivre à la fin de ton
expérience une tension approximativement égale à U * d/R.
Dans un premier temps il faut que tu calcules d, et que tu t'assures que
tu es capable de mesurer des tensions de l'ordre de quelques dizaines de
micro Volt.

Voilà comment j'explique que tu n'aies rien mesuré.
Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
ta ddp représente une "redistribution" du champ lié au référentiel d'où tu
le vois.
Non et non, fais un peu de relativité et tu verras que ce n'est pas le cas.
Je venais d'en faire, puisque j'avais donné l'explication par la
relativité de l'attraction des fils parallèles parcourus par un
courant.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du référentiel tournant il y a une ddp dans le référentiel du
labo que tu peux mesurer avec un simple voltmètre, dans le cas des fils
d'ampère il n'y a aucune ddp que tu pourrais mesurer.
Bien sûr, car le voltmètre est au repos alors que le champ électrique
n'est vu que dans le repère des électrons mobiles. Pour voir la ddp, il
faudrait un voltmètre mobile à la vitesse des électrons.
...
Post by Julien Arlandis
L'expérience c'est le disque de Faraday bien interprétée. Elle prouve qu'il y
a une redistribution radiales de charges.
Mais de quelles charges ? C'est là tout le problème. Et je réponds à ma
question précédente.
Tu entends implicitement qu'il s'agit des charges mobiles. Mais pour
contrebalancer la ddp radiale, la polarisation du conducteur suffit,
comme dans un diélectrique. Les charges mobiles n'interviennent que
lorsque tu as un circuit externe dans le référentiel fixe, qu'elles
seules peuvent emprunter.
L'ensemble du disque se polarisant pour contrebalancer la ddp, la
contribution des charges mobiles par rapport à l'ensemble des dipôles
que constitue chaque atome, est tout à fait négligeable.
Le ré-arrangement du champ électrique par l'effet de relativité
n'implique donc pas une redistribution significative des charges
mobiles. Tu ne verras jamais ton effet de condensateur chargé quand tu
sépares le centre de la périphérie.
Où as tu vu des dipôles dans un métal? Dans un métal, ce sont les
électrons libres de la bande de conduction qui contribuent à générer
le courant électrique que tu mesures dans ton voltmètre.
Julien Arlandis
2017-06-17 22:26:10 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Pour bien charger le condensateur il faut bien choisir la trajectoire du
circuit qui va venir câbler les bornes de ton condensateur. Lorsque les
électrons vont se déplacer dans les composantes horizontales de tes
câbles, ils vont subir la force contre-électromotrice générée par
l'aimant. Comme cette force est directement proportionnelle à
l'intensité du champ et au sinus de l'angle entre la portion de circuit
et le champ magnétique, tu peux en tirer profit en plaçant les portions
radiales de ton circuit le plus loin possible de l'aimant.

Appelons A la borne du condensateur reliée à la périphérie et B la
borne qui va être reliée au centre. Le plus simple c'est de positionner
ton condensateur à la périphérie de ton disque de manière à ce que A
soit directement relié au potentiel périphérique du disque. Pour B, je
propose de faire partir un câble rigide qui partirait à la verticale de
manière à éloigner le circuit au maximum de l'aimant, ensuite tu
pourras courber ton circuit à l'horizontale pour aller te connecter le
plus haut possible sur l'axe de ton disque de Faraday pour limiter
l'influence de l'aimant.

Préalablement tu vérifieras quand même que dans le référentiel du
labo, que tu n'as pas une trop grosse chute de tension entre la
périphérie du disque et ton axe en fonction du contact selon la
coordonnée z.
François Guillet
2017-06-18 20:27:43 UTC
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Julien Arlandis avait prétendu :
...
Appelons A la borne du condensateur reliée à la périphérie et B la borne qui
va être reliée au centre. Le plus simple c'est de positionner ton
condensateur à la périphérie de ton disque de manière à ce que A soit
directement relié au potentiel périphérique du disque. Pour B, je propose de
faire partir un câble rigide qui partirait à la verticale de manière à
éloigner le circuit au maximum de l'aimant, ensuite tu pourras courber ton
circuit à l'horizontale pour aller te connecter le plus haut possible sur
l'axe de ton disque de Faraday pour limiter l'influence de l'aimant.
J'ai déjà tourné ce problème dans tous les sens.
Vois sous un autre angle ce que tu obtiens au final : un circuit
incluant un condensateur, formant une boucle qui en tournant coupe le
flux d'un champ magnétique.
Le fait que le champ est plus important d'un côté que de l'autre ne
change strictement rien au fait que le flux coupé est constant.
Tu es en train d'essayer de créer un courant continu à partir d'un
champ magnétique statique. On sait depuis le 19ème siècle que ce n'est
pas possible. :-)
La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday,
mais alors la DDP est créée par la différence de point de vue des
charges de référentiels différents, sur le champ électrique des autres,
lié à leur déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les
charges des 2 référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un
courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la
seule vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on
ne peut pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Julien Arlandis
2017-06-18 23:56:56 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Appelons A la borne du condensateur reliée à la périphérie et B la borne qui
va être reliée au centre. Le plus simple c'est de positionner ton
condensateur à la périphérie de ton disque de manière à ce que A soit
directement relié au potentiel périphérique du disque. Pour B, je propose de
faire partir un câble rigide qui partirait à la verticale de manière à
éloigner le circuit au maximum de l'aimant, ensuite tu pourras courber ton
circuit à l'horizontale pour aller te connecter le plus haut possible sur
l'axe de ton disque de Faraday pour limiter l'influence de l'aimant.
J'ai déjà tourné ce problème dans tous les sens.
Vois sous un autre angle ce que tu obtiens au final : un circuit
incluant un condensateur, formant une boucle qui en tournant coupe le
flux d'un champ magnétique.
Le fait que le champ est plus important d'un côté que de l'autre ne
change strictement rien au fait que le flux coupé est constant.
Tu es en train d'essayer de créer un courant continu à partir d'un
champ magnétique statique. On sait depuis le 19ème siècle que ce n'est
pas possible. :-)
Je n'essaies de rien créer du tout, j'explique pourquoi et comment
fonctionne un disque de Faraday et comme tu suspectes un autre mécanisme
malgré le fait qu'il ne soit ni nécessaire ni économique de le
suspecter et que tu ne sembles pas accorder une grande foi aux équations;
je t'ai suggéré une expérience qui te permettrait de le vérifier,
quoique très difficile à mettre au point comme tu as pu le constater.
Post by François Guillet
La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday,
mais alors la DDP est créée par la différence de point de vue des
charges de référentiels différents, sur le champ électrique des autres,
lié à leur déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les
charges des 2 référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un
courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la
seule vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on
ne peut pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Je t'ai déjà répondu à ça, si tu réussissais à exploiter le
générateur dans le référentiel tournant (ce que je crois très
difficile mais pas impossible), le disque serait freiné par les forces de
Laplace qui s'exercent sur ton circuit (un peu comme quand ta voiture
ralentit lorsque tu allumes tes phares).
François Guillet
2017-06-19 17:46:53 UTC
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Raw Message
Julien Arlandis a écrit :
...
Je n'essaies de rien créer du tout, j'explique pourquoi et comment fonctionne
un disque de Faraday et comme tu suspectes un autre mécanisme malgré le fait
qu'il ne soit ni nécessaire ni économique de le suspecter et que tu ne
sembles pas accorder une grande foi aux équations; je t'ai suggéré une
expérience qui te permettrait de le vérifier, quoique très difficile à mettre
au point comme tu as pu le constater.
L'explication du disque de Faraday, on la trouve partout, dans toutes
ses formes y compris relativistes.
Le fonctionnement d'un disque de Faraday est toujours expliqué pour
l'ensemble disque + son circuit externe.
Ton interprétation n'est pas conventionnelle, en ce sens qu'elle
permettrait de charger un condensateur sans lien avec le référentiel
fixe.

Pour ma part je ne suspecte aucun "autre mécanisme" que celui que j'ai
lu partout, et qui ne traite pas ce cas. Je n'ai vu nulle part cette
possibilité dont tu parles, ni dans des expériences de pensée, ni dans
des réalisations pratiques. C'est peut-être bien possible, mais la
charge de la preuve t'incombe. J'ai seulement proposé une idée qui
expliquerait un résultat nul, laquelle ne remet nullement en cause le
principe du disque de Faraday.
La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday, mais
alors la DDP est créée par la différence de point de vue des charges de
référentiels différents, sur le champ électrique des autres, lié à leur
déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les charges des 2
référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la seule
vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on ne peut
pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Je t'ai déjà répondu à ça, si tu réussissais à exploiter le générateur dans
le référentiel tournant (ce que je crois très difficile mais pas impossible),
le disque serait freiné par les forces de Laplace qui s'exercent sur ton
circuit (un peu comme quand ta voiture ralentit lorsque tu allumes tes
phares).
Tu as répondu à ça mais j'insiste et ton "ce que je crois très
difficile mais pas impossible" démontre que j'ai raison d'insister.
Pour moi c'est impossible, tu es le seul à faire cette hypothèse.
Julien Arlandis
2017-06-19 17:53:17 UTC
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Raw Message
Post by François Guillet
...
Je n'essaies de rien créer du tout, j'explique pourquoi et comment fonctionne
un disque de Faraday et comme tu suspectes un autre mécanisme malgré le fait
qu'il ne soit ni nécessaire ni économique de le suspecter et que tu ne
sembles pas accorder une grande foi aux équations; je t'ai suggéré une
expérience qui te permettrait de le vérifier, quoique très difficile à mettre
au point comme tu as pu le constater.
L'explication du disque de Faraday, on la trouve partout, dans toutes
ses formes y compris relativistes.
Le fonctionnement d'un disque de Faraday est toujours expliqué pour
l'ensemble disque + son circuit externe.
Ton interprétation n'est pas conventionnelle, en ce sens qu'elle
permettrait de charger un condensateur sans lien avec le référentiel
fixe.
Pour ma part je ne suspecte aucun "autre mécanisme" que celui que j'ai
lu partout, et qui ne traite pas ce cas. Je n'ai vu nulle part cette
possibilité dont tu parles, ni dans des expériences de pensée, ni dans
des réalisations pratiques. C'est peut-être bien possible, mais la
charge de la preuve t'incombe. J'ai seulement proposé une idée qui
expliquerait un résultat nul, laquelle ne remet nullement en cause le
principe du disque de Faraday.
La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday, mais
alors la DDP est créée par la différence de point de vue des charges de
référentiels différents, sur le champ électrique des autres, lié à leur
déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les charges des 2
référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la seule
vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on ne peut
pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Je t'ai déjà répondu à ça, si tu réussissais à exploiter le générateur dans
le référentiel tournant (ce que je crois très difficile mais pas impossible),
le disque serait freiné par les forces de Laplace qui s'exercent sur ton
circuit (un peu comme quand ta voiture ralentit lorsque tu allumes tes
phares).
Tu as répondu à ça mais j'insiste et ton "ce que je crois très
difficile mais pas impossible" démontre que j'ai raison d'insister.
Pour moi c'est impossible, tu es le seul à faire cette hypothèse.
Voilà :

<http://news2.nemoweb.net/jntp?Y42DLXOpEeoKkLkG6sPQf-***@jntp/Data.Media:1>
Il faut également trouver un moyen de couper le circuit pendant la
rotation du disque, mais pour ça tu as déjà trouvé une solution.

Selon mes calculs, la tension aux bornes du condensateur vaudra au minimum
U = w*B*R*e
où w est la vitesse de rotation en radians par seconde,
B l'intensité du champ magnétique supposée uniforme à proximité du
disque,
R le rayon du disque,
e la distance entre les armatures du condensateur.

Je pense que la tension peut être améliorée en optimisant la
trajectoire du circuit relié à l'axe du disque (ce dernier point est à
tester).
--
Ce message a été posté avec Nemo : <http://news2.nemoweb.net/?DataID=Y42DLXOpEeoKkLkG6sPQf-***@jntp>
François Guillet
2017-06-19 18:04:31 UTC
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...
Post by Julien Arlandis
Je n'essaies de rien créer du tout, j'explique pourquoi et comment
fonctionne un disque de Faraday et comme tu suspectes un autre mécanisme
malgré le fait qu'il ne soit ni nécessaire ni économique de le suspecter
et que tu ne sembles pas accorder une grande foi aux équations; je t'ai
suggéré une expérience qui te permettrait de le vérifier, quoique très
difficile à mettre au point comme tu as pu le constater.
L'explication du disque de Faraday, on la trouve partout, dans toutes ses
formes y compris relativistes.
Le fonctionnement d'un disque de Faraday est toujours expliqué pour
l'ensemble disque + son circuit externe.
Ton interprétation n'est pas conventionnelle, en ce sens qu'elle
permettrait de charger un condensateur sans lien avec le référentiel fixe.
Pour ma part je ne suspecte aucun "autre mécanisme" que celui que j'ai lu
partout, et qui ne traite pas ce cas. Je n'ai vu nulle part cette
possibilité dont tu parles, ni dans des expériences de pensée, ni dans des
réalisations pratiques. C'est peut-être bien possible, mais la charge de la
preuve t'incombe. J'ai seulement proposé une idée qui expliquerait un
résultat nul, laquelle ne remet nullement en cause le principe du disque de
Faraday.
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday,
mais alors la DDP est créée par la différence de point de vue des charges
de référentiels différents, sur le champ électrique des autres, lié à
leur déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les charges des
2 référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la
seule vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on ne
peut pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Je t'ai déjà répondu à ça, si tu réussissais à exploiter le générateur
dans le référentiel tournant (ce que je crois très difficile mais pas
impossible),
le disque serait freiné par les forces de Laplace qui s'exercent sur ton
circuit (un peu comme quand ta voiture ralentit lorsque tu allumes tes
phares).
Tu as répondu à ça mais j'insiste et ton "ce que je crois très difficile
mais pas impossible" démontre que j'ai raison d'insister. Pour moi c'est
impossible, tu es le seul à faire cette hypothèse.
Il faut également trouver un moyen de couper le circuit pendant la rotation
du disque, mais pour ça tu as déjà trouvé une solution.
Selon mes calculs, la tension aux bornes du condensateur vaudra au minimum U
= w*B*R*e
où w est la vitesse de rotation en radians par seconde,
B l'intensité du champ magnétique supposée uniforme à proximité du disque,
R le rayon du disque,
e la distance entre les armatures du condensateur.
Je pense que la tension peut être améliorée en optimisant la trajectoire du
circuit relié à l'axe du disque (ce dernier point est à tester).
E=-dPhi/dt=0. Tu as bien conscience que ceci consiste seulement à faire
tourner un circuit à travers un flux magnétique constant, et que cette
expérience a déjà été faite 100 fois avec résultat nul ?

Il y aura sans doute une petite charge au moment de l'accélération de
la rotation puisqu'alors on aura variation de flux. Il faudrait donc
théoriquement connecter la capa quand le disque tourne déjà, et la
déconnecter ensuite avant l'arrêt.
Julien Arlandis
2017-06-19 19:34:28 UTC
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Je n'essaies de rien créer du tout, j'explique pourquoi et comment
fonctionne un disque de Faraday et comme tu suspectes un autre mécanisme
malgré le fait qu'il ne soit ni nécessaire ni économique de le suspecter
et que tu ne sembles pas accorder une grande foi aux équations; je t'ai
suggéré une expérience qui te permettrait de le vérifier, quoique très
difficile à mettre au point comme tu as pu le constater.
L'explication du disque de Faraday, on la trouve partout, dans toutes ses
formes y compris relativistes.
Le fonctionnement d'un disque de Faraday est toujours expliqué pour
l'ensemble disque + son circuit externe.
Ton interprétation n'est pas conventionnelle, en ce sens qu'elle
permettrait de charger un condensateur sans lien avec le référentiel fixe.
Pour ma part je ne suspecte aucun "autre mécanisme" que celui que j'ai lu
partout, et qui ne traite pas ce cas. Je n'ai vu nulle part cette
possibilité dont tu parles, ni dans des expériences de pensée, ni dans des
réalisations pratiques. C'est peut-être bien possible, mais la charge de la
preuve t'incombe. J'ai seulement proposé une idée qui expliquerait un
résultat nul, laquelle ne remet nullement en cause le principe du disque de
Faraday.
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday,
mais alors la DDP est créée par la différence de point de vue des charges
de référentiels différents, sur le champ électrique des autres, lié à
leur déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les charges des
2 référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la
seule vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on ne
peut pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Je t'ai déjà répondu à ça, si tu réussissais à exploiter le générateur
dans le référentiel tournant (ce que je crois très difficile mais pas
impossible),
le disque serait freiné par les forces de Laplace qui s'exercent sur ton
circuit (un peu comme quand ta voiture ralentit lorsque tu allumes tes
phares).
Tu as répondu à ça mais j'insiste et ton "ce que je crois très difficile
mais pas impossible" démontre que j'ai raison d'insister. Pour moi c'est
impossible, tu es le seul à faire cette hypothèse.
Il faut également trouver un moyen de couper le circuit pendant la rotation
du disque, mais pour ça tu as déjà trouvé une solution.
Selon mes calculs, la tension aux bornes du condensateur vaudra au minimum U
= w*B*R*e
où w est la vitesse de rotation en radians par seconde,
B l'intensité du champ magnétique supposée uniforme à proximité du disque,
R le rayon du disque,
e la distance entre les armatures du condensateur.
Je pense que la tension peut être améliorée en optimisant la trajectoire du
circuit relié à l'axe du disque (ce dernier point est à tester).
E=-dPhi/dt=0. Tu as bien conscience que ceci consiste seulement à faire
tourner un circuit à travers un flux magnétique constant, et que cette
expérience a déjà été faite 100 fois avec résultat nul ?
Il y aura sans doute une petite charge au moment de l'accélération de
la rotation puisqu'alors on aura variation de flux. Il faudrait donc
théoriquement connecter la capa quand le disque tourne déjà, et la
déconnecter ensuite avant l'arrêt.
Ce n'est pas le champ magnétique qui est exploité dans cette expérience
mais la charge électrostatique du disque.
François Guillet
2017-06-21 17:38:08 UTC
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Je n'essaies de rien créer du tout, j'explique pourquoi et comment
fonctionne un disque de Faraday et comme tu suspectes un autre mécanisme
malgré le fait qu'il ne soit ni nécessaire ni économique de le suspecter
et que tu ne sembles pas accorder une grande foi aux équations; je t'ai
suggéré une expérience qui te permettrait de le vérifier, quoique très
difficile à mettre au point comme tu as pu le constater.
L'explication du disque de Faraday, on la trouve partout, dans toutes ses
formes y compris relativistes.
Le fonctionnement d'un disque de Faraday est toujours expliqué pour
l'ensemble disque + son circuit externe.
Ton interprétation n'est pas conventionnelle, en ce sens qu'elle
permettrait de charger un condensateur sans lien avec le référentiel fixe.
Pour ma part je ne suspecte aucun "autre mécanisme" que celui que j'ai lu
partout, et qui ne traite pas ce cas. Je n'ai vu nulle part cette
possibilité dont tu parles, ni dans des expériences de pensée, ni dans
des réalisations pratiques. C'est peut-être bien possible, mais la charge
de la preuve t'incombe. J'ai seulement proposé une idée qui expliquerait
un résultat nul, laquelle ne remet nullement en cause le principe du
disque de Faraday.
Post by Julien Arlandis
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La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday,
mais alors la DDP est créée par la différence de point de vue des
charges de référentiels différents, sur le champ électrique des autres,
lié à leur déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les
charges des 2 référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un
courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la
seule vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on
ne peut pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Je t'ai déjà répondu à ça, si tu réussissais à exploiter le générateur
dans le référentiel tournant (ce que je crois très difficile mais pas
impossible),
le disque serait freiné par les forces de Laplace qui s'exercent sur ton
circuit (un peu comme quand ta voiture ralentit lorsque tu allumes tes
phares).
Tu as répondu à ça mais j'insiste et ton "ce que je crois très difficile
mais pas impossible" démontre que j'ai raison d'insister. Pour moi c'est
impossible, tu es le seul à faire cette hypothèse.
Il faut également trouver un moyen de couper le circuit pendant la
rotation du disque, mais pour ça tu as déjà trouvé une solution.
Selon mes calculs, la tension aux bornes du condensateur vaudra au minimum
U = w*B*R*e
où w est la vitesse de rotation en radians par seconde,
B l'intensité du champ magnétique supposée uniforme à proximité du disque,
R le rayon du disque,
e la distance entre les armatures du condensateur.
Je pense que la tension peut être améliorée en optimisant la trajectoire
du circuit relié à l'axe du disque (ce dernier point est à tester).
E=-dPhi/dt=0. Tu as bien conscience que ceci consiste seulement à faire
tourner un circuit à travers un flux magnétique constant, et que cette
expérience a déjà été faite 100 fois avec résultat nul ?
Il y aura sans doute une petite charge au moment de l'accélération de la
rotation puisqu'alors on aura variation de flux. Il faudrait donc
théoriquement connecter la capa quand le disque tourne déjà, et la
déconnecter ensuite avant l'arrêt.
Ce n'est pas le champ magnétique qui est exploité dans cette expérience mais
la charge électrostatique du disque.
Le disque est neutre, il n'y a pas de charge électrostatique, seulement
une redistribution, celle qui annule le champ vxB.
Julien Arlandis
2017-06-23 08:58:30 UTC
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Je n'essaies de rien créer du tout, j'explique pourquoi et comment
fonctionne un disque de Faraday et comme tu suspectes un autre mécanisme
malgré le fait qu'il ne soit ni nécessaire ni économique de le suspecter
et que tu ne sembles pas accorder une grande foi aux équations; je t'ai
suggéré une expérience qui te permettrait de le vérifier, quoique très
difficile à mettre au point comme tu as pu le constater.
L'explication du disque de Faraday, on la trouve partout, dans toutes ses
formes y compris relativistes.
Le fonctionnement d'un disque de Faraday est toujours expliqué pour
l'ensemble disque + son circuit externe.
Ton interprétation n'est pas conventionnelle, en ce sens qu'elle
permettrait de charger un condensateur sans lien avec le référentiel fixe.
Pour ma part je ne suspecte aucun "autre mécanisme" que celui que j'ai lu
partout, et qui ne traite pas ce cas. Je n'ai vu nulle part cette
possibilité dont tu parles, ni dans des expériences de pensée, ni dans
des réalisations pratiques. C'est peut-être bien possible, mais la charge
de la preuve t'incombe. J'ai seulement proposé une idée qui expliquerait
un résultat nul, laquelle ne remet nullement en cause le principe du
disque de Faraday.
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
La seule solution est bien la configuration en pur disque de Faraday,
mais alors la DDP est créée par la différence de point de vue des
charges de référentiels différents, sur le champ électrique des autres,
lié à leur déplacement relatif. Il faut donc un circuit reliant les
charges des 2 référentiels, le fixe et le tournant, pour obtenir un
courant.
Tu ne peux pas créer de l'énergie dans un référentiel tournant par la
seule vertu qu'il tourne, sans réaction sur le référentiel fixe, et on
ne peut pas "s'appuyer" sur un champ magnétique.
Je t'ai déjà répondu à ça, si tu réussissais à exploiter le générateur
dans le référentiel tournant (ce que je crois très difficile mais pas
impossible),
le disque serait freiné par les forces de Laplace qui s'exercent sur ton
circuit (un peu comme quand ta voiture ralentit lorsque tu allumes tes
phares).
Tu as répondu à ça mais j'insiste et ton "ce que je crois très difficile
mais pas impossible" démontre que j'ai raison d'insister. Pour moi c'est
impossible, tu es le seul à faire cette hypothèse.
Il faut également trouver un moyen de couper le circuit pendant la
rotation du disque, mais pour ça tu as déjà trouvé une solution.
Selon mes calculs, la tension aux bornes du condensateur vaudra au minimum
U = w*B*R*e
où w est la vitesse de rotation en radians par seconde,
B l'intensité du champ magnétique supposée uniforme à proximité du disque,
R le rayon du disque,
e la distance entre les armatures du condensateur.
Je pense que la tension peut être améliorée en optimisant la trajectoire
du circuit relié à l'axe du disque (ce dernier point est à tester).
E=-dPhi/dt=0. Tu as bien conscience que ceci consiste seulement à faire
tourner un circuit à travers un flux magnétique constant, et que cette
expérience a déjà été faite 100 fois avec résultat nul ?
Il y aura sans doute une petite charge au moment de l'accélération de la
rotation puisqu'alors on aura variation de flux. Il faudrait donc
théoriquement connecter la capa quand le disque tourne déjà, et la
déconnecter ensuite avant l'arrêt.
Ce n'est pas le champ magnétique qui est exploité dans cette expérience mais
la charge électrostatique du disque.
Le disque est neutre, il n'y a pas de charge électrostatique, seulement
une redistribution, celle qui annule le champ vxB.
Oui il y a bien une redistribution de charge globale. Redistribution qui
est d'ailleurs indépendante du référentiel, d'où l'expérience que je
t'ai proposée.
Julien Arlandis
2017-06-17 23:52:37 UTC
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Post by François Guillet
...
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)
...
Post by Julien Arlandis
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Post by Julien Arlandis
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Autre point important, pour empêcher le condensateur de se décharger tu
dois couper le circuit pendant la rotation. Comment y es tu parvenu?
François Guillet
2017-06-18 20:33:59 UTC
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Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Le 16/06/2017 à 16:23, François Guillet a écrit : ...
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)
...
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Autre point important, pour empêcher le condensateur de se décharger tu
dois couper le circuit pendant la rotation. Comment y es tu parvenu?
Je l'ai fait de deux manières :

1) une résistance de grande valeur en série, de l'ordre du MOhm, ce qui
me donnait des dizaines de secondes pour faire la mesure après l'arrêt
bien qu'il restait connecté, sachant que je l'avais fait tourner le
temps qu'il fallait pour le charger à fond.

2) un bricolo avec un fil "lourd" qui faisait juste le contact, et avec
un moteur à vitesse variable, quand j'atteignais une certaine vitesse,
la force centrifuge le déconnectait.
Julien Arlandis
2017-06-19 00:21:12 UTC
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Post by François Guillet
Post by Julien Arlandis
Post by François Guillet
Le 16/06/2017 à 16:23, François Guillet a écrit : ...
Post by François Guillet
Et qui dit champ dit ddp.
Pour rester dans le langage relativiste, qui dit champ dit gradient du
quadri-potentiel qui réunit dans un quadri-vecteur le potentiel scalaire V et
le potentiel vecteur A.
Ca jette, il faut reconnaître. :-)
...
Pour des raisons de symétrie ton argument du fil d'Ampère ne peut pas être
transposé au disque tournant. Dans le premier cas l'effet est longitudinal,
si tu coupes ton fil en deux parties, en raison de la relativité de la
simultanéïté, une coupure du fil en deux extrémités ne sera pas simultanée
dans les deux référentiels.
Il est transposable pour le principe général. Dans les 2 cas des
charges en voient d'autres se déplacer par rapport à elles, et c'est
cet effet relativiste qui crée le champ électrique. Qu'ensuite il y ait
ou pas un conducteur dans le sens de la force fait la différence.
Dans le cas du disque c'est différent, si tu découpes ton disque tournant de
rayon R en un premier disque de rayon R/2 et une seconde partie périphérique.
Tu vas conserver le différentiel de charges qui existait entre les deux
régions avant le découpage.
J'ai connecté un condensateur de forte valeur entre le centre et le
bord d'un disque de Faraday, avec une grande résistance en série. Le
condensateur était placé radialement. En faisant tourner suffisamment
longtemps le disque, le condensateur devait se charger. Et en mesurant
sa tension aussitôt après avoir arrêter le disque, comme la constante
de temps est longue à cause de la grande résistance, j'aurais dû
mesurer quelque chose avant la décharge.
Mais non, rien, nada de nada, alors que j'avais environ 0,2v entre le
centre et le bord du disque, ce qui est très large, et un voltmètre de
précision.
Comment expliques-tu ça ?
Autre point important, pour empêcher le condensateur de se décharger tu
dois couper le circuit pendant la rotation. Comment y es tu parvenu?
1) une résistance de grande valeur en série, de l'ordre du MOhm, ce qui
me donnait des dizaines de secondes pour faire la mesure après l'arrêt
bien qu'il restait connecté, sachant que je l'avais fait tourner le
temps qu'il fallait pour le charger à fond.
2) un bricolo avec un fil "lourd" qui faisait juste le contact, et avec
un moteur à vitesse variable, quand j'atteignais une certaine vitesse,
la force centrifuge le déconnectait.
Parfait, maintenant pour parvenir à un résultat, il faudrait être
capable de mesurer des tensions de l'ordre de quelques microvolt. Est ce
que tu sais faire, et par quel moyen ?
Vu que le champ électromoteur est linéaire avec r, c'est en périphérie
du disque que tu dois positionner le condensateur pour maximiser la
tension.
François Guillet
2017-06-19 16:10:44 UTC
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Post by Julien Arlandis
Autre point important, pour empêcher le condensateur de se décharger tu
dois couper le circuit pendant la rotation. Comment y es tu parvenu?
1) une résistance de grande valeur en série, de l'ordre du MOhm, ce qui me
donnait des dizaines de secondes pour faire la mesure après l'arrêt bien
qu'il restait connecté, sachant que je l'avais fait tourner le temps qu'il
fallait pour le charger à fond.
2) un bricolo avec un fil "lourd" qui faisait juste le contact, et avec un
moteur à vitesse variable, quand j'atteignais une certaine vitesse, la
force centrifuge le déconnectait.
Parfait, maintenant pour parvenir à un résultat, il faudrait être capable de
mesurer des tensions de l'ordre de quelques microvolt. Est ce que tu sais
faire, et par quel moyen ?
J'ai un HP3468A donc normalement c'est bon.
Vu que le champ électromoteur est linéaire avec r, c'est en périphérie du
disque que tu dois positionner le condensateur pour maximiser la tension.
Il faudrait que tu fasses un schéma réaliste avec le protocole et une
estimation de la mesure. Sinon je sais ce qui va se passer : il faudra
reprendre l'expérience 36 fois et l'absence de résultat sera attribué à
ceci ou cela dans le montage expérimental. :-(
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