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En faisant des recherches sur le moteur Marinov, je suis tombé sur un
papier qui pose une question originale à laquelle je n'avais pas encore pensé, et que je reformule ainsi : Soit une longue ligne conductrice où l'on maintient un courant constant. Une section de la ligne est remplacée par un dispositif dans lequel les électrons circulent plus vite (j'ai pensé par exemple à un tube à vide de type diode, les électrons dans le vide allant beaucoup plus vite que dans un conducteur). Les électrons vont donc accélérer dans une section de la ligne. Aurons-nous rayonnement, sachant que le courant dans l'ensemble du circuit est constant ? |
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Le 22/11/2018 à 21:49, François Guillet a écrit :
[..] > Les électrons vont donc accélérer dans une section de la ligne. > Aurons-nous rayonnement, sachant que le courant dans l'ensemble du > circuit est constant ? E_rayonné ? dj/dt ? d(?v)/dt ? v d?/dt + a? En accélérant les électrons, la densité de charge linéique est diminuée => pas de rayonnement. Mais j'anticipe ton objection car tu vas me dire que les électrons pouvant être considérés comme ponctuels, chaque électrons va individuellement rayonner et donc en superposant les champs électriques engendré par chaque électron il devrait apparaitre un rayonnement global. Erreur car si aux deux extrémités du dispositif à vide, le courant reste constant, c'est qu'il y a accélération à l'entrée et décélération en sortie, de sorte que le champ généré par les électrons qui accélèrent dans le vide sera compensé par le champ généré par ceux qui décélèrent en le quittant. |
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Le 22/11/2018 à 22:18, Julien Arlandis a écrit :
[..] > sortie, de sorte que le champ généré par les électrons qui accélèrent > dans le vide sera compensé par le champ généré par ceux qui décélèrent > en le quittant. Il n'y a pas d'électron ponctuel. Chacun est une onde à quatre composantes, de longueur non négligeable. Au cours du parcours avec champ dans le vide, de la cathode à l'anode, la longueur d'onde diminue. Le freinage dans le métal d'anode est un mécanisme très différent, avec remuement de phonons, voire émission de photons. Avec quoi croyez-vous qu'on produise des RX dans les laboratoires ? |
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Julien Arlandis avait écrit le 22/11/2018 :
.... > Erreur car si aux deux extrémités du dispositif à vide, le courant reste > constant, c'est qu'il y a accélération à l'entrée et décélération en sortie, > de sorte que le champ généré par les électrons qui accélèrent dans le vide > sera compensé par le champ généré par ceux qui décélèrent en le quittant. Je ne vois vraiment pas pourquoi. La décélération ne se fait pas au même endroit. On peut imaginer un long faisceau électronique de sorte qu'accélération et décélération peuvent ne même pas être au courant l'une de l'autre. Ceci m'amène à une seconde interrogation, parce que ces sections où l'électron accélère/décélère le tout avec un courant moyen constant, c'est ce qu'on a à l'intérieur de tout conducteur : entre deux collisions dans le réseau métallique, l'électron est accéléré par le champ coulombien lié à la DDP le long du conducteur. On peut même dire que l'électron n'est jamais à vitesse constante dans un conducteur, ni dans un faisceau électronique dans le vide. Pourquoi alors dit-on que c'est la vitesse qui crée le champ magnétique (raisonnons pour le moment hors cadre de la relativité) ? |
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Julien Arlandis avait écrit le 22/11/2018 :
.... > Erreur car si aux deux extrémités du dispositif à vide, le courant reste > constant, c'est qu'il y a accélération à l'entrée et décélération en > sortie, de sorte que le champ généré par les électrons qui accélèrent dans > le vide sera compensé par le champ généré par ceux qui décélèrent en le > quittant. Je ne vois vraiment pas pourquoi. La décélération ne se fait pas au même endroit. On peut imaginer un long faisceau électronique de sorte qu'accélération et décélération peuvent ne même pas être au courant l'une de l'autre. Ceci m'amène à une seconde interrogation, parce que ces sections où l'électron accélère/décélère le tout avec un courant moyen constant, c'est ce qu'on a à l'intérieur de tout conducteur : entre deux collisions dans le réseau métallique, l'électron est accéléré par le champ coulombien lié à la DDP le long du conducteur. On peut même dire que l'électron n'est jamais à vitesse constante dans un conducteur, ni dans un faisceau électronique dans le vide. Pourquoi alors dit-on que c'est la vitesse qui crée le champ magnétique (raisonnons pour le moment hors cadre de la relativité) ? Expérimentalement a-t-on bien vérifié qu'un électron en vol ballistique produit un champ magnétique ? |
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Le 24/11/2018 à 11:05, François Guillet a écrit :
> Julien Arlandis avait écrit le 22/11/2018 : > ... > Je ne vois vraiment pas pourquoi. La décélération ne se fait pas au > même endroit. On peut imaginer un long faisceau électronique de sorte > qu'accélération et décélération peuvent ne même pas être au courant > l'une de l'autre. Sur le plan théorique tu as raison, mais examinons plus attentivement ce qui se passe en pratique. Si la d est la longueur de "l'accélérateur", à une distance R >> d, les champs se compensent pour des raisons géométriques. Pour espérer mesurer un effet il faut donc se placer à une distance de l'ordre de grandeur de la longueur de l'accélérateur. Mais attention à ne pas se rapprocher trop près, car à courte distance c'est le champ électrique coulombien qui règne en maitre, d'une manière générale on a E_rayonné = a*R/c^2 * E_coulombien Pour que le champ électrique rayonné ne soit pas masqué par le champ coulombien il faut que R >> c^2/a. on doit avoir au final c^2/a << R << d. À moins d'avoir des accélérations monstrueuses que je vois mal comment atteindre avec un simple dispositif électrique, je ne sais pas comment en pratique tu pourrais t'y prendre pour mesurer l'effet. > Ceci m'amène à une seconde interrogation, parce que ces sections où > l'électron accélère/décélère le tout avec un courant moyen constant, > c'est ce qu'on a à l'intérieur de tout conducteur : entre deux > collisions dans le réseau métallique, l'électron est accéléré par le > champ coulombien lié à la DDP le long du conducteur. On peut même dire > que l'électron n'est jamais à vitesse constante dans un conducteur, ni > dans un faisceau électronique dans le vide. Pourquoi alors dit-on que > c'est la vitesse qui crée le champ magnétique (raisonnons pour le > moment hors cadre de la relativité) ? Hors cadre de la relativité je ne sais pas te répondre, car le champ magnétique est un effet relativiste. Mais si on accepte le fait que le champ magnétique est bien proportionnel à j et donc in fine à la vitesse de l'électron, à grande distance (grande devant le libre parcours moyen) c'est la vitesse moyenne des électrons dans le circuit qui va statistiquement piloter l'amplitude du champ magnétique. J'imagine assez bien que statistiquement il ne va rester qu'un terme liée à la dérive moyenne dont dépendra le champ magnétique. Expérimentalement a-t-on bien > vérifié qu'un électron en vol ballistique produit un champ magnétique ? Si tu charges un corps diélectrique et que tu déplaces une sonde à effet Hall à proximité, tu vas détecter un champ magnétique. Dans ce référentiel, les électrons sont bien animés d'un mouvement rectiligne et uniforme que tu peux donc qualifier de ballistique. |
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Le 22/11/2018 à 21:49, François Guillet a écrit :
> Une section de la ligne est remplacée par un dispositif dans lequel les > électrons circulent plus vite (j'ai pensé par exemple à un tube à vide > de type diode, les électrons dans le vide allant beaucoup plus vite que > dans un conducteur). La partie matérielle du circuit est je suppose du métal. Dans le métal, les électrons sont délocalisés (notion de liaison métallique) mais sont néanmoins liés au réseau cristallin. Il faut donc fournir de l'énergie pour les arracher, en fait tu insère un tube cathodique dans le circuit, et effectivement dans un tube cathodique les électrons vont à des vitesse nécessitant d'appliquer la relativité. L'accélération est alors fournie par le dispositif, il faut une forte ddp. |
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Christophe Dang Ngoc Chan a émis l'idée suivante :
> Le 22/11/2018 à 21:49, François Guillet a écrit : > La partie matérielle du circuit est je suppose du métal. > Dans le métal, les électrons sont délocalisés (notion de liaison métallique) > mais sont néanmoins liés au réseau cristallin. > Il faut donc fournir de l'énergie pour les arracher, en fait tu insère un > tube cathodique dans le circuit, et effectivement dans un tube cathodique les > électrons vont à des vitesse nécessitant d'appliquer la relativité. > L'accélération est alors fournie par le dispositif, il faut une forte ddp. Qu'appeles-tu "forte ddp" ? Dans un tube à vide de type diode, quelques volts suffisent pour le passage du courant. Evidemment l'espace cathode/anode y est faible, de l'ordre mm, disons qu'un champ de 1 à 10kV/m serait suffisant. Certes la ddp n'est pas la même dans la section où les électrons sont accélérés, mais le courant moyen est le même que dans le reste du circuit. Ma question concerne plus généralement les effets différents qu'on pourrait obtenir d'un courant constant, par rapport au même courant moyen obtenu de sections où les électrons sont accélérés/décélés. |
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Julien Arlandis a exposé le 24/11/2018 :
.... > Pour que le champ électrique rayonné ne soit pas masqué par le champ > coulombien il faut que R >> c^2/a. > on doit avoir au final c^2/a << R << d. > À moins d'avoir des accélérations monstrueuses que je vois mal comment > atteindre avec un simple dispositif électrique, je ne sais pas comment en > pratique tu pourrais t'y prendre pour mesurer l'effet. Dans un tube cathodique, disons V=30 KV et d=40 cm entre la cathode et l'anode, E= 30/0.4 = 75 KV/m F = m*a = q*E => a = q*E/m a = 1,6 * 10^-19 * 75 * 10^3 / 9,1 ×?10?31 soit a = 13 186 813 186 813 186 m/s² ! Impressionnant. Je savais grandes les accélérations électroniques, mais là j'ai des doutes. Me gourre-je ? Tenir compte de la relativité même pour un tube cathodique ?! Sinon cela donne c^2/a = 6,825 m, la mesure semble dans le domaine du possible. .... > Hors cadre de la relativité je ne sais pas te répondre, car le champ > magnétique est un effet relativiste. Mais si on accepte le fait que le champ > magnétique est bien proportionnel à j et donc in fine à la vitesse de > l'électron, à grande distance (grande devant le libre parcours moyen) c'est > la vitesse moyenne des électrons dans le circuit qui va statistiquement > piloter l'amplitude du champ magnétique. J'imagine assez bien que > statistiquement il ne va rester qu'un terme liée à la dérive moyenne dont > dépendra le champ magnétique. L'idée derrière tout ça est motivée par l'autre fil (moteur de Marinov), car la zone d'accélération/ralentissement pourrait aussi être obtenue par un champ électrique induit. Les électrons qui franchissent l'anneau conducteur passent des zones où le potentiel vecteur a un fort gradient. Dans leur référentiel, les électrons doivent alors voir, eux, une variation temporelle de A. Le champ -dA/dt va donc les ralentir ou les accélérer et l'effet ne pourrait-il se reporter mécaniquement sur l'anneau à cause de la résistance électrique ? Dans le même ordre d'idée, pour une explication classique de l'effet Aharonov-Bohm, ce même phénomène de décélération/accélération des électrons dans une zone où A non nul et non constant dans l'espace ne revient-il pas à les soumettre à un champ -dA/dt non nul quand ils passent dans la zone ? > Si tu charges un corps diélectrique et que tu déplaces une sonde à effet Hall > à proximité, tu vas détecter un champ magnétique. Dans ce référentiel, les > électrons sont bien animés d'un mouvement rectiligne et uniforme que tu peux > donc qualifier de ballistique. Oui, j'avais oublié ça (idem pour le disque chargé qu'on fait tourner, là la vitesse des électrons est constante sans ambiguité). |
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Le 24/11/2018 à 15:38, François Guillet a écrit :
> Julien Arlandis a exposé le 24/11/2018 : > ... > Dans un tube cathodique, disons V=30 KV et d=40 cm entre la cathode et > l'anode, E= 30/0.4 = 75 KV/m > F = m*a = q*E => a = q*E/m > a = 1,6 * 10^-19 * 75 * 10^3 / 9,1 ×?10?31 > soit a = 13 186 813 186 813 186 m/s² ! > Impressionnant. Je savais grandes les accélérations électroniques, mais > là j'ai des doutes. Me gourre-je ? Tenir compte de la relativité même > pour un tube cathodique ?! Ton résultat me semble correct, c'est bien l'accélération de l'électron dans son référentiel propre. Si on reste dans un cadre classique la vitesse de l'électron en sortie du tube sera v = sqrt(2*a*d) soit environ c/3. Donc oui, il faut utiliser la relativité. > Sinon cela donne c^2/a = 6,825 m, la mesure semble dans le domaine du > possible. Oui, il faudrait mener le calcul dans un cadre relativiste, mais ça me semble jouable en effet. |
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Le 24/11/2018 à 15:59, Julien Arlandis a écrit :
> Donc oui, il faut utiliser la relativité. Ne faites jamais ça. Vous risquez des emmerdes. N.B. Les transformations d'Hachel existent. Si un jour ça peut servir contre les singeries d'Einstein-Lorentz. On pourra faire du 100% français (c'est à dire de la merde), en appliquant les transfos d'Hachel-Poincaré. N.B.B. Ca me fait penser qu'un jour faudra que je les republie ici. N.B.B.B. Mais j'en arrive à me demander si avec l'odeur de trou du cul qui règne sur fr.sci.physique depuis des décennies, mon intervention risquerait d'être utile. R.H. |
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.... Néanmoins la vitesse limite est donnée par v en équivaloir racine carrée
P sur KS dans laquelle le coefficient k est proportionnel à la masse volumique de l'air a d'autant plus que la température sous une pression de mercure est donnée en fonction de la masse volumique mesurée dans les conditions normales .... |
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Le 24/11/2018 à 15:00, François Guillet a écrit :
> Qu'appeles-tu "forte ddp" ? Dans un tube à vide de type diode, quelques > volts suffisent pour le passage du courant. Effectivement j'avais zappé cette partie de ta description. Sauf que la diode à vide est un tripôle et donc ton courant se sépare en deux : les électrons émis par effet thermoionique et qui vont donc se balader dans le vide, et ceux restés captifs du circuit primaire. Alors je ne sais pas trop ce que tu entend par courant constant dans ce contexte, en tous cas s'il est constant, il n'est pas uniforme. |
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Christophe Dang Ngoc Chan a exprimé avec précision :
> Le 24/11/2018 à 15:00, François Guillet a écrit : > Effectivement j'avais zappé cette partie de ta description. > Sauf que la diode à vide est un tripôle et donc ton courant se sépare en deux : > les électrons émis par effet thermoionique et qui vont donc se balader dans > le vide, et ceux restés captifs du circuit primaire. Une diode est un dipôle. Je ne sais de quoi tu me parles. La diode d'un tube à vide possède un chauffage indirect, sauf si on remonte aux années 30 et avant. Aucun courant significatif ne circule entre le circuit d'alimentation du filament et la cathode ou l'anode. > Alors je ne sais pas trop ce que tu entend par courant constant dans ce > contexte, en tous cas s'il est constant, il n'est pas uniforme. Quand il n'y a qu'un seul circuit le long duquel circule un courant continu, je ne vois guère comment le courant pourrait être différent à un endroit particulier. Tu m'expliqueras. |
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Le 28/11/2018 à 18:33, François Guillet a écrit :
> Une diode est un dipôle. Je ne sais de quoi tu me parles. La diode d'un > tube à vide possède un chauffage indirect, sauf si on remonte aux années > 30 et avant. Aucun courant significatif ne circule entre le circuit > d'alimentation du filament et la cathode ou l'anode. Je veux bien une source, si possible avec un schéma. Parce que le schéma de la diode à vide de Wikipédia montre bien qu'il y a trois pinuches <URL:https://fr.wikipedia.org/wiki/Diode_%C3%A0_vide> |