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Orienter la surface pour calculer le flux totale

Posté par
lachgar
27-12-15 à 14:27

Bonjour.
-Dans 2 fils infinis parallèles il circule le même courant I mais opposés .
-Est ce que vous pouvez me dire comment on choisit le sens d'orientation de surface pour calculer le flux du champ magnétique.
-Si on fait la somme des deux flux pour obtenir le flux totale.
Le flux crée par le fil F1 sera positif et le flux crée par F2 sera négatif .Et leur somme sera négatif ( si on choisit le sens positif vers la gauche)
Bien sur on garde la meme orientation pour les deux fils.

Posté par
vanoise
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 27-12-15 à 14:52

Bonjour,
Une surface fermée, c'est à dire une surface délimitant un volume, est toujours orientée vers l'extérieur du volume délimité. Le flux du vecteur B à travers une surface fermée est toujours nul, quelle que soit la source du champ magnétique.
Cela dit, si ton problème consiste à déterminer l'expression du vecteur champ d'induction magnétique créé par les deux fils, la méthode consiste à appliquer le théorème d'Ampère. Il faut alors raisonner sur la circulation du vecteur B le long d'un contour fermé, pas sur le flux à travers une surface fermée !

Posté par
lachgar
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 27-12-15 à 15:07

bonjour.
voila le dessin du problème .
la surface n'est pas fermée .
Si on oriente dS de cette manière , le flux totale sera négatif.et il sera positif si on considère que la direction positive est entrante.
merci.

Orienter la surface pour calculer le flux totale

***Image recadrée***

Posté par
vanoise
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 27-12-15 à 15:34

Je n'avais pas compris ton problème : tu connais déjà l'expression de B et tu cherches à calculer le flux de ce vecteur à travers la surface délimitée par le rectangle. Le vecteur surface est  orientée suivant le sens de ton vecteur n. Le sens d'orientation de la surface dépend du sens de circulation arbitrairement choisi pour le contour délimitant la surface selon la règle dite du "tire-bouchon de Maxwell" : imagine que tu tourne un tire-bouchon (ou si tu préfère un tournevis avec pas à droite) dans le sens de circulation choisi : le sens de translation du tire-bouchon (ou du tournevis) te donne le sens du vecteur surface. Si tu n'es pas familier de ces deux instruments, imagine que tu poses ta main droite sur un côté du cadre, le bout de tes doigts étant orientés dans le sens de circulation. La position de ton pouce indiquera le sens du vecteur surface.
Tu as une animation sur le sujet ici :
Remarque : pour le calcul du flux à travers ton cadre de chaque vecteur champ : le résultat n'est pas B.S car chaque champ est non uniforme : il faut découper le rectangle en bandes rectangulaires élémentaires de largeur dr puis intégrer de r = d à r = 2d pour un champ , de r = 2d à r = 3d pour l'autre champs...

Posté par
lachgar
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 27-12-15 à 16:08

Je sais comment orienter la surface.

  Mais ce que je voulais dire c'est que les deux orientations ne donne pas le même résultat.
Alors laquelle choisir? Car ici  dans les deux fils ,il circule le même courant I mais opposés.
Merci.

Posté par
vanoise
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 27-12-15 à 16:24

Je ne suis pas sûr de bien comprendre ta question...
Le sens d'orientation de ton cadre dépend uniquement du sens anti horaire que tu as choisi comme sens de circulation sur le cadre. Il n'a rien à voir avec les sens des courants dans les deux fils.
Ensuite : le sens de n et le sens de B1 étant les mêmes, le flux de B1 à travers le cadre est positif ; de même le flux de B2 à travers le cadre va être négatif.

Posté par
lachgar
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 27-12-15 à 16:40

bonjour.
  Je suis désolé si je vous dérange mais:
vous avez dit que le sens de n et le sens de B1 étant les mêmes, le flux de B1 à travers le cadre est positif ; de même le flux de B2 à travers le cadre va être négatif.
et je suis totalement d'accord.

Et si on applique ce que vous avez dit , le flux total sera une valeur négatif, car flux1 est inférieur à flux2.

Et puisque vous avez dit qu'on choisit arbitrairement le sens,alors on pourrait choisir l'autre sens et le résultat ne sera pas le même.
j'espère que vous avez bien compris mon problème.
Merci.

Posté par
vanoise
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 27-12-15 à 19:09

Citation :
Et puisque vous avez dit qu'on choisit arbitrairement le sens,alors on pourrait choisir l'autre sens et le résultat ne sera pas le même.
j'espère que vous avez bien compris mon problème.

Je crois maintenant avoir compris ce qui te gênes ! La question que tu te poses est une vraie question intelligente (je ne me moque pas, bien au contraire).
La réponse à cette question va être donnée un peu plus tard dans le programme ; le fait de décider sur le papier d'un sens arbitraire de circulation ne doit évidemment pas influencer un phénomène physique ! Tu vas bientôt voir en cours que seules les variations de flux influencent les phénomènes physiques. Je donne un exemple par anticipation. Tu vas voir en cours que si le flux à travers le cadre varie au cours du temps, un courant apparaît dans le cadre, le signe de son intensité étant le signe opposé de celui de la dérivée du flux par rapport au temps :
\text{signe de i = signe de \ensuremath{-\frac{d\varPhi}{dt}}}
Prenons les orientations de ton schéma et imaginons que l'on coupe brutalement le courant dans les deux conducteurs. le flux passe d'une valeur négative à la valeur nulle. Il augmente donc en valeur algébrique ;sa dérivée par rapport au temps est positive ; le courant circule donc dans le sens négatif soit, sur ton schéma dans le sens des aiguilles d'une montre.
Imaginons maintenant que tu inverses l'orientation arbitraire de circulation. Le flux est alors positif. A l'extinction du courant, le flux passe d'une valeur positive à la valeur nulle. Sa dérivée est négative, le courant circule dans le sens positif, c'est à dire encore dans le sens des aiguilles d'une montre !
Le fait de choisir arbitrairement un sens de circulation influence le signe du flux mais n'influence pas le sens du courant pouvant circuler dans ce circuit.
Voilà un exemple ; tu en verras d'autres en cours.
remarque : le courant qui circule dans le cadre à l'extinction du courant dans les deux fils est appelé "courant induit" ; il circule pendant une durée très courte...

Posté par
lachgar
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 28-12-15 à 12:41

Merci infiniment d'avoir pris le temps pour écrire ces explications riches des informations
Et oui vous avez raison ,(j'ai oublie de préciser que le courant varie avec le temps).elle est  dans la question suivante mais il s?écrivait avec  (e)  et pas avec ( i)  .
  ***Image supprimée***

Et pour conclure :
Si je suis en examen par exemple et on m'a demandé de calculer le flux totale sans parler de force électromotrice (e) .que dois je faire? car une des deux réponses est fausse puisque elles sont différentes.

Posté par
vanoise
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 29-12-15 à 14:45

Bonjour,
Un jour d'examen, c'est en général à toi de faire une figure propre sur laquelle tu indiques clairement le sens de circulation que tu choisis et le correcteur évalue si ton calcul est en cohérence avec ton choix de circulation.
Parfois, le choix de circulation est précisé sur la figure fournie avec l'énoncé. Il faut alors bien sûr le respecter  même si l'autre choix de circulation aurait été tout aussi "respectable" !

Posté par
lachgar
re : Orienter la surface pour calculer le flux totale 29-12-15 à 23:30

Ok .Merci beaucoup Mr



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