Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths sup
Partager :

conducteurs électriques

Posté par
hajer123456
16-12-17 à 15:34

Salut tout le monde , je travaille sur un problème concernant les conducteurs électriques et j'ai quelques questions
1) je galère avec quelques notions tel que l'effet d'ecran des électrons (soumis à une force de rappel et de frottement) le nombre de conduction N et les plans équiphases
2)j'ai montrer en 1er lieu que la force magnétique et le poids sont négligeables puis le milieu materiel est soumis à un champ électrique sinusoïdale de pulsation w tel que
=0coswt on me demande de justifier le choix d'étude en régime sinusoïdal je comprend pas comment je peux montrer qu'il s'agit d'un régime forcé qu'on adopte
3) la loi d'ohm local est valable seulement pour les basses fréquence ou reste toujours valable ?pourquoi on ne peut pas négliger le courant de deplacment devant celui de conduction en hautes fréquences?
4) les equations de maxwell sont linéaire est ce que je peut écrire (+)=()+(
merci d'avance

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 15:44

désolée je sais pas pourquoi les vecteurs n'appaissent pas bon pour la 2ème question c'est le vecteur champ électrique et pour la dernière question c'est le rot (B +B0)= rot(B)+rot(B0)

Posté par
vanoise
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 16:13

Bonjour

Difficile de t'aider sans énoncé intégral et sans scan du ou des schémas éventuels. Juste quelques éléments de réponse.

La loi d'Ohm locale écrite sous la forme \overrightarrow{j}=\gamma.\overrightarrow{E}  est valide à haute fréquence dans le cadre de ton programme. L'équation de Maxwell valide dans un conducteur ohmique s'écrit de façon générale :

\overrightarrow{rot}\left(\overrightarrow{B}\right)=\mu_{0}.\overrightarrow{j}+\varepsilon_{0}.\mu_{\text{0}}.\frac{\partial\overrightarrow{E}}{\partial t}=\mu_{0}.\gamma.\overrightarrow{E}+\varepsilon_{0}.\mu_{\text{0}}.\frac{\partial\overrightarrow{E}}{\partial t}

En régime sinusoïdal forcé de pulsation , l'amplitude de la densité de courant de déplacement est :

\varepsilon_{0}.\mu_{\text{0}}.\omega.E_{m} où Em désigne l'amplitude du vecteur champ électrique. Si tu connais la fréquence d'étude où au moins son ordre de grandeur, tu peut comparer \gamma  à \varepsilon_{0}.\omega  pour savoir si la densité de courant de déplacement peut ou non être négligée.

Difficile d'en dire plus en l'état...

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 17:10

C'est ça la 1ere partie 1.1.2.1 je comprend pas pourquoi on elimine le régime transitoire et on adopte le régime forcé

** image supprimée **

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 17:15

Ici je trouve que loi d'Ohm locale est valable en basse fréquences 2.11

** image supprimée **

Posté par
vanoise
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 17:30

Citation :
je comprend pas pourquoi on elimine le régime transitoire et on adopte le régime forcé

L'étude complète montre que la solution générale est la superposition de la solution correspondant au régime sinusoïdal forcé et de la solution homogène correspondant au régime transitoire. En pratique, en présence d'une force de frottement visqueux, la solution homogène tend exponentiellement très rapidement vers zéro : au bout de quelques périodes seulement, elle peut être négligée. Il est donc fréquent de ne pas l'étudier. J'ai eu l'occasion d'illustrer cela  graphiquement il y a peu dans une situation physiquement différente mais l'observation des deux courbes (dernier message du topic) pourra peut-être t'aider à mieux comprendre : oscillation forcée L1
Sinon : dans ce problème, il n'y a pas lieu a priori de faire l'hypothèse d'un conducteur ohmique mais l'expression générale du vecteur densité de courant va être utile...Mes remarques à ce sujet dans le messages précédents sont inutiles dans ce problème mais te seront sans doute utiles dans d'autres...
Remarque : seul les scans des schémas et des tableaux de mesures ont acceptés sur le forum... Il faut recopier l'énoncé...

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 17:57

La représentation du dernier message ne présente pas une exponentielle est ce que tu veux dire de celle de l'enveloppe
Merci beaucoup pour les informations

Posté par
vanoise
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 18:24

C'est l'amplitude de la solution de l'équation homogène qui décroit exponentiellement au cours du temps, de sorte que, au bout d'environ 5 ou 6 périodes, cette solution devient négligeable. La courbe devient alors assimilable à une sinusoïde de même fréquence que l'excitation mais déphasée par rapport à elle. Cette situation est extrêmement fréquente en sciences physiques. Par exemple, lorsque tu relies un générateur de tension sinusoïdale à un circuit constitué de dipôles passifs, tu te contentes, presque toujours, d'étudier le régime sinusoïdal permanent, tu n'étudies pas le régime transitoire.
Les remarques de mon premier message s'applique tout à fait à la seconde partie : j'ai simplement noté la conductivité alors que ton énoncé la note . Il s'agit de mettre en évidence le phénomène d'"effet de peau".

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 20:36

D'accord mais je trouve que la relation est vraie pour f<< 6,3 10^12 Hz càd en basse fréquence donc je peut dire que la loi d'ohm locale est applicable pour les basses fréquences )

Posté par
vanoise
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 21:24

Basse fréquence... Tout est relatif! L'approximation est tout de même valide jusqu'à 6.1010Hz  environ!

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 21:38

donc on peut affirmer que cette relation n'est pas valable pour HF ou c'est juste dans ce cas

Posté par
vanoise
re : conducteurs électriques 16-12-17 à 22:19

Tout dépend de la précision souhaitée mais l'approximation consistant à négliger le courant de déplacement devant le courant de conduction dans un conducteur ohmique  est valide jusqu'à des fréquences très élevées.  L'approximation est sûrement valide dans le cadre du 2ème problème.

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 17-12-17 à 15:28

d'accord merci beaucoup j'ai fait une recherche et je touve qu'en hautes fréquences l'expression de conductivité devient complexe et le vecteur ne peut plus suivre l'évolution trop rapide du champs E .
J'ai un petit problème avec la calculatrice je veux calculer \int_{0}^{\pi}{cos²(\pi/2 cos\theta )/ sin\theta d \theta } je veux savoir si je met comme mode le rad ou deg

Posté par
vanoise
re : conducteurs électriques 17-12-17 à 15:34

En mode radian évidemment puisque tu intègres de 0 à radians

Posté par
hajer123456
re : conducteurs électriques 17-12-17 à 15:57

juste une dernière question  pour une onde transmise dans un conducteur réel \vec{E}= t E \exp (i(wt-k'z) \vec{x} j'ai montré que w et la direction sont invariables avec celle de l'onde incidente et que le module du vecteur d'onde se modifie  je veux monté que k' est complexe j'ai questionné mon prof et il m'a dit qu'il faut faut utiliser la loi d'ohm j'essaye mais je comprend pas comment cela traduit un dissipation énergétique(effet joule) permettant de prévoir que k' est complexe.
merci pour votre temps ;)



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !