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Electromagnetisme

Posté par
bissinyandoup
05-11-17 à 20:52

Bonsoir!
S'il vous plait j'ai eu un petit problème sur cet exercice.
Montrer que le champ magnetique crée par un electron decrivant un mouvement circulaire de rayon a autour d'un proton au point ou est placé le proton a pour intensité
B=(0/4)3/2[e2c/(ma5)]
J'applique la formule biot et savart
B=0/4J(P)uPMdS/PM2=0/4PM2J(p) uPMdS.
Mon probleme se trouve sur le calcule de J(p) uPMdS.

Posté par
bissinyandoup
re : Electromagnetisme 05-11-17 à 20:57

J'ai meme essayer de remplacer J(p) par sa valeur c'est a dire par qnv or n=1 donc J(p) =qV.  V etant la vitesse et qui a un valeur de
V=q20c2/4mr mais je n'y arrive toujours pas

Posté par
bissinyandoup
re : Electromagnetisme 05-11-17 à 20:58

De l'aide s'il vous plait

Posté par
dirac
re : Electromagnetisme 05-11-17 à 21:05

Hello

tu calcules l'intensité du courant dans la spire circulaire correspondant à la trajectoire de l'électron

Puis B = mu0 I / 2R

(en style télégraphique)

Posté par
vanoise
re : Electromagnetisme 05-11-17 à 21:11

Bonsoir
Du point de vue magnétique,  on peut assimiler l'électron en mouvement circulaire à une spire circulaire de rayon a  parcourue par un courant d'intensité I=e/T où e est la charge élémentaire et T la durée d'un tour. Tu obtiens T en appliquant la rfd à l'électron soumis à la force électrostatique exercée par le proton.

Posté par
vanoise
re : Electromagnetisme 05-11-17 à 21:19

Bonsoir  dirac
Désolé pour ce post croisé. Je te laisse gérer.

Posté par
bissinyandoup
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 02:46

Bonjour,  je ne vous comprend presque pas.
Dirac quand tu dit B=0I/2R.  Comment trouve t'on I
Vanoise toi tu dit qu'on peut trouver t en appliquant la RFD comment ca?  Puisque l'electron est en mouvement circulaire l'acceleration aura deux composante.  L'une normale an=V2/R et l'autre tangentielle at=dV/dt.  Vas tu anuler l'acceleration tangentielle?  J'ai essayer de l'annuler et calculer t mais, je n'abouti nul part

Posté par
dirac
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 06:15

Hello

Pour trouver I, il suffit de s'intéresser à la trajectoire (modèle de Bohr donc) de l'électron et de suivre les indications de vanoise que je salue bien au passage.

La trajectoire est circulaire de rayon a. On considère que l'électron est soumis à la seule force électrique. La RFD s'écrit:

m.\gamma_n = m\omega^2a = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{e^2}{a^2}

Donc

\omega = \frac{e}{\sqrt{4\pi\epsilon_0ma^3}}

L'intensité est la charge traversant une section de la trajectoire par unité de temps, donc

\frac{dq}{dt} = I = \frac{\omega}{2\pi}e    (1)  

Je pense que l'expression du champ magnétique au centre d'une spire ne te pose pas de problème:  

B = \frac{\mu_0I}{2a}   (2)    

Enfin  \mu_0\epsilon_0 = \frac{1}{c^2}   (3)   

En regroupant (1) (2) et (3) :

B = \frac{\mu_0}{2a}.\frac{e}{2\pi}\frac{e}{(4\pi\epsilon_0ma^3)^{1/2}} = e^2c(\frac{\mu_0}{4\pi})^{3/2}(ma^5)^{-1/2}

C'est plus clair désormais?

Posté par
bissinyandoup
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 06:36

Oui mais je ne comprend pas d'oy sort la formule dq/dt=e/2

Posté par
dirac
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 06:36

En te relisant, je me dis que c'est peut être Biot Savart qui qui te pose un souci:

Sur une portion élémentaire de la trajectoire:

d\vec{B} = \frac{\mu_0}{4\pi}\frac{I.\vec{dl}\wedge \vec{u}_n}{a^2}   avec \vec{dl}\perp \vec{u}_n

Donc dB= \frac{\mu_0}{4\pi}\frac{Id\theta}{a}

Donc en intégrant entre 0 et 2  B = \frac{\mu_0I}{2a}     

Posté par
bissinyandoup
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 06:39

Comment tu fais pour avoir
dq/dt=e/2?

Posté par
bissinyandoup
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 06:57

Dirac j'aimerais vraiment le savoir s'il te plait.   D'ou sort la formule dq/dt=we/2pi?

Posté par
dirac
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 06:59

Euh ... "d'où sort" ... "pour avoir" ... en fait je réfléchis un peu (pas trop quand même) et je te propose d'en faire autant:

Comme je te l'écrit plus haut: l'intensité c'est la quantité de charge traversant une section de la trajectoire par unité de temps.

Si tu es d'accord avec cette proposition alors tu dois pouvoir établir l'expression:

En 1 seconde l'électron fait /2 tours, donc l'intenstité vaut e/2

Si tu préfères un autre raisonnement:

I\times dl = dq \times V soit    I \times ad\theta = \frac{e}{2\pi}d\theta\times \omega a

Posté par
bissinyandoup
re : Electromagnetisme 06-11-17 à 07:12

D'accord c'est bon merci



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