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bilan énergie

Posté par
ino19
18-02-17 à 22:29

Bonsoir

J'aimerais avoir votre aide svp:
Dans mon cours pour démontrer l'équation de conservation de l'énergie en électromagnétisme on a fait un bilan sur un volume V:
w(t+dt)=w(t)-div(vecteur de Poynting)dt-vect(j).vect(E)dt

Je ne comprends pas le signe "-" devant vect(j).vect(E)dt. Ceci correspond à l'effet joule, c'est-à-dire à l'énergie donnée par le champ électromagnétique à la matière, mais si cette énergie est donnée aux charges, elle doit être comptée positivement non ? Je ne comprends vraiment pas le signe négatif.

Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : bilan énergie 18-02-17 à 23:32

Bonsoir
j.E.dt représente effectivement  l'énergie volumique élémentaire cédée aux charges (effet Joule) entre les dates t et (t+dt). Il s'agit d'une énergie reçue par les charges donc perdue par le champ électromagnétique. N'oublie pas qu'il s'agit d'évaluer w(t+dt)-w(t) c'est à dire la variation de l'énergie électromagnétique emmagasinée... La variation d'énergie volumique électromagnétique due à l' effet Joule est donc négative...
Le raisonnement est analogue pour l'autre terme .

Posté par
ino19
re : bilan énergie 18-02-17 à 23:39

Mais le bilan s'effectue sur le volume qui contient des charges non ? le bilan s'effectue donc sur les charges, et si l'énergie est reçu par les charges, vu que le bilan s'effectue sur elles, faut bien compter cette énergie positivement non ??

Désolé je suis perdu

Merci

Posté par
ino19
re : bilan énergie 19-02-17 à 00:22

Voilà la définition exacte de mon cours:
La puissance volumique cédée par le champ électromagnétique aux porteurs de charges libres de la matière s'écrit : P=vect(j).vect(E).

Si cette puissance est positive c'est que les charges ont perdu de l'énergie ?
Si cette puissance est négative c'est que les charges ont gagné de l'énergie ???

Posté par
vanoise
re : bilan énergie 19-02-17 à 23:07

Il n'y a pas d'erreur dans ton cours. La loi d'Ohm sous sa forme locale s'écrit : \overrightarrow{j}=\gamma.\overrightarrow{E} est la conductivité de la matière. Dans ces conditions :

\overrightarrow{j}.\overrightarrow{E}.dt=\gamma.\Vert\overrightarrow{E}\Vert^{2}.dt>0
Cette énergie élémentaire cédée à l'unité de volume de matière est une quantité positive. Cette énergie volumique élémentaire correspond donc à une diminution d'énergie électromagnétique volumique  donc à une variation négative de cette énergie électromagnétique volumique.
Sachant que w(t+dt)-w(t)<0 et \overrightarrow{j}.\overrightarrow{E}.dt=\gamma.\Vert\overrightarrow{E}\Vert^{2}.dt>0 , il faut bien écrire :
w(t+dt)-w(t)=-\overrightarrow{j}.\overrightarrow{E}.dt
Même raisonnement pour l'énergie perdue par rayonnement...



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