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Archive for the ‘Electricité’ Category

EM : Calcul de longueur d’onde d’un circuit oscillant

J’ai parlé quelques fois de ces circuits ici même et rapporté quelques expériences. Cependant, je mets en garde quiconque tirera des conclusions hâtives. C’est pour le plaisir de les consigner que j’ai fait. De plus si cela vous donne envie d’expérimenter par vous mêmes et pourquoi pas rapporter des témoignages, cela serait un plus. Ainsi, l’idée est que chacun soit à même de fabriquer des circuits oscillants de toutes grandeurs et d’expérimenter pour le plaisir de la recherche.

Un circuit oscillant dans le domaine électromagnétique consiste à émettre des ondes et d’en réceptionner. J’en ai parlé brièvement dans certains des articles et je compte approfondir dans l’avenir. Mais sachez qu’un simple circuit en métal linéaire ou circulaire dont les deux bouts ne se touchent pas constitue le plus simple circuit oscillant que Hertz a utilisé dans ses premières expériences, il y a plus de cents ans.

Il faut savoir que la longueur d’onde (noté λ) d’un circuit circulaire est égale à son rayon. Par exemple, un fil de cuivre de 30 centimètres de diamètre a une longueur d’onde de 15 centimètres, donc 0,15 mètres. Autrement dit, si vous prenez un fil de cuivre (étain, argent, or, etc.) de 95 centimètres de long à peu près et vous en faites une ceinture, en vous assurant que les bouts du métal ne se touchent pas et en le protégeant à l’aide d’un isolant. Vous avez fabriqué un circuit oscillant.

Alors, vous me dites à quoi cela peut servir ? Eh bien, c’est l’objet de mes lectures en ce moment. De ce que je lis et de ce que je comprends, cela a un intérêt pour notre organisme. A moins que cela soit de la science fiction ou du charlatanisme, ce qui est possible, mais j’ai du mal à croire. Un circuit de ce type vibre ou si on veut émet des vibrations comme cet ordinateur sur lequel j’écris cet article. Pour connaître les fréquences de vibration d’un tel dispositif, il suffit de diviser la vitesse de la lumière 300.000.000 mètres par seconde par la longueur de l’onde (0,15 mètres) pour obtenir 2 MHZ (2.000.000.000 Hertz), c’est-à-dire 2 milliards de vibrations par seconde. Bien sûr, ces calculs sont approximatifs, mais représentent une bonne approximation quand-même. Selon la nature du métal, ces vibrations peuvent changer. Mr Lakhovsky s’est intéressé à l’étain, le fer, le nickel, l’or, l’argent, le cuivre et le zinc.

N’oubliez pas que le corps humain possède la plupart de ces métaux en son sein, peut-être en très faible quantité de l’or ou de l’argent, mais les autres métaux sont présents en plus ou moins quantité. Ces circuits doivent être circulaires et pas fermés et assurent deux fonctions : réception-émission en une seule vibration.

Nous sommes en droit de se poser mais pour quelles raisons ce circuit vibre. Eh bien, comme nous savons, un métal est conducteur et donc possède des électrons qui sont libres de se mouvoir au sein de la matrice d’atomes. C’est comme si ce circuit sous l’influence d’énergie cosmique ou toutes autres ondes électromagnétiques environnantes était soumis à une excitation, qui permet de créer un dipôle avec une borne plus et une borne moins. Ainsi créant une différence de potentiel permettant aux électrons de se mouvoir d’une borne vers l’autre, or comme les bouts d’un tel circuit ne sont pas reliés, ils forment une sorte de condensateur qui représente un puits où viennent s’engouffrer les électrons, créant de nouveau une différence de potentiel. Ainsi ces derniers repartent vers l’autre bout. D’où cette notion d’oscillation, ce mécanisme engendre des ondes, c’est ce que l’on appelle une vibration*.

C’est le circuit le plus élémentaire qui permit à Hertz de démontrer les théories de Maxwell et l’existence des ondes électromagnétiques. Cette petite découverte permit à l’humanité de passer de l’ère de bougies à l’électricité et maintenant aux portables téléphones et autres dispositifs de communications.

Le port de ces circuits permet selon Mr Lakhovsky d’atténuer l’apport de l’énergie des ondes environnantes, et ce, surtout dans le cas de maladies, de douleurs et autres complications. Ces circuits étaient conçus sous forme de bracelets, ceintures, jarretières, colliers, chevillères etc.

A suivre …

*J’ai volontairement simplifié.


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

Protégé : EM : Piézoélectricité (Electromagnetism and life) II

29 août 2011 Saisissez votre mot de passe pour accéder aux commentaires.

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EM : Une expérience avec des circuits oscillants Lakhovsky sur des pieds de fraise

Je reporte ici une expérience qui dure depuis le 27 avril de cette année sur des pieds de fraise. Au mois de mars, nous avons acheté quatre pieds de fraise et les avons empotés par paire. Les deux pots sont identiques, même couleur (orange, pourquoi cette couleur ? Parce que je n’avais que ceux la à disposition). Nous avons acheté du terreau et les avons exposés plein sud. Or parti en vacances pendant une semaine et de retour, ayant hélas mal réglé le mécanisme d’auto-irrigation, les pieds de fraise étaient dans un état très amoché, à la limite d’assèchement.

C’est alors que je décide de les faire repartir et l’idée me vient d’entourer un pot d’un circuit oscillant Lakhovsky. Ce circuit conçu à l’aide de deux fils de cuivre (de diamètre 1,5 millimètre chacun) torsadés et de 1 mètre de périmètre, monté sur un support bois, dont les bouts sont écartés de 5 millimètres. D’après certains livres, selon que l’on dirige ce dernier Nord/Sud ou Sud/Nord, il y a une influence, j’avoue que pour le moment je ne suis pas un expert en la matière, certainement que des lecteurs ou lectrices qui me lisent en savent davantage. Toujours est-il que j’ai choisi une orientation Nord/Sud, c’est-à-dire que le  socle en bois du circuit est vers le pôle sud magnétique.

Donc, depuis le 27 avril, j’arrose avec la même eau et je donne le même engrais Bio, même exposition, mêmes origines (depuis la fameuse semaine où les pieds de fraise ont manqué d’eau), même terreau, même exposition et les deux pots sont distancés d’à peu près de deux mètres. C’est alors que je demande à chacun des membres de la famille de me dire s’il ou elle constate une différence entre les deux pots, en effet, il y a une différence en faveur du pot qui n’a pas de circuit oscillant, les deux pieds de fraise sont bien verdoyants et les feuilles tournées vers la lumière du Soleil avec quelques fleurs, voir photo ci-dessous.

Pieds de fraise sans circuit oscillant Lakhovsky

Pieds de fraise sans circuit oscillant Lakhovsky

L’autre pot entouré de circuit n’est pas aussi développé, car un des pieds a réussi à survivre et se développer, l’autre est en train de rendre l’âme dirait-on, quoique encore quelques espoirs subsistent (à suivre). Le pied qui a réussi à recouvrir est bien développé et de même que ces deux autres confrères, ses feuilles sont tournées vers la lumière du Soleil, quoique plus clairsemées.

Cependant, il y a une différence notable en faveur de ce pot que chaque membre de la famille s’est aperçu et c’est le fait que ce dernier pot qui ne possède plus qu’un pied sur deux qui soit développé produit des fraises, elles ne sont pas grosses, elles ne durent pas longtemps, mais les fleurs donnent du fruit bien rouge, en tout et pour tout, nous avons compté une dizaine sur ce seul pied depuis deux mois, alors que sur les deux autres sans circuit, les fleurs ne donnent pas de fruits. voir, photo ci-dessous.

Pied de fraise avec un circuit oscillant

Pied de fraise avec un circuit oscillant

Et une photo du pot avec le circuit.

Circuit oscillant Lakhovsky

Circuit oscillant Lakhovsky

Voilà, une de mes expériences sur les circuits Lakhovsky que je voulais partager avec vous lectrices et lecteurs. Pour les explications, pour le moment, je n’en sais rien quoique quelques idées sur lesquelles, je préfère rester sur la réserve.

A suivre …


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Protégé : EM : Rayons cosmiques (VI)

12 juillet 2011 Saisissez votre mot de passe pour accéder aux commentaires.

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EM : Rayons cosmiques (V)

je poursuis la série sur les rayons cosmiques, je rapporte ci-dessous une partie du document dont le premier volet de cette série est tiré. Il s’agit toujours de mettre en exergue les rayons cosmiques et leur influence sur le vivant.

Pompes Supernova

L’environnement entre les étoiles est loin d’être un endroit paisible auquel on pourrait s’attendre. Les faibles densités de matière permet aux forces électriques et magnétiques d’opérer sur de grandes distances et des délais qui ne conviendraient pas dans un environnement à forte densité telle que sur Terre.

L’espace galactique est par conséquent rempli d’une énergie et d’un plasma turbulent de gaz partiellement ionisé dans un état d’activités extrême. Le mouvement est souvent difficile à observer sur l’échelle de temps humaine, car les distances sont tellement astronomiques, néanmoins, ces mêmes distances permettent même à des forces très faibles d’avoir des actions impressionnantes.

Une particule peut fuser grâce à un accélérateur terrestre en quelques microsecondes, comme elle pourrait passer des années, voire des millénaires dans l’accélérateur cosmique. (L’échelle de temps est encore complexe à appréhender, due à cet étrange concept de la relativité, déformé dans ce cadre d’énergie ultra-haute que peuplent les rayons cosmiques. Si nous pouvions observer une telle particule pendant 10.000 ans, cette période correspondrait à elle seule à une seule seconde dans la mesure du temps où la particule serait concernée).

Les astronomes ont longtemps spéculé que l’essentiel des rayons cosmiques galactiques avec des énergies en dessous de 1016 eV proviennent des supernovæ. Une des raisons de cette théorie est que la puissance nécessaire pour maintenir les rayons cosmiques observés dans notre galaxie, la Voie Lactée, n’est que légèrement inférieure à l’énergie cinétique moyenne délivrée par les trois explosions de supernova qui se produisent chaque siècle.

Il y a peu d’autres sources d’énergie dissipée dans notre galaxie, le cas échéant, quand une étoile massive s’effondre, les parties externes de l’étoile se dispersent à des vitesses allant jusqu’à 10000 km (6.000 miles) par seconde, voire plus. Une quantité similaire d’énergie est libérée quand une étoile naine blanche subit une désintégration complète dans une détonation thermonucléaire. Dans les deux types d’explosion de supernovæ, de la matière est propulsée atteignant des vitesses supersoniques, apportant une forte secousse dans le milieu environnant.

Ces explosions sont à la source de projectiles de matière qui forment les rayons cosmiques et traversent l’espace interstellaire. Parce que ces rayons cosmiques sont chargés, ils suivent des chemins compliqués à travers les champs magnétiques interstellaires. En conséquence, leurs directions que l’on peut observer depuis la Terre ne donnent hélas pas de renseignements sur leur origine.

A suivre …


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Catégories :Electricité, Electromagnétisme, magnétisme, ondes Étiquettes :

Protégé : EM : Rayons cosmiques (II)

3 juin 2011 Saisissez votre mot de passe pour accéder aux commentaires.

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Protégé : EM : Piézoélectricité (Electromagnetism and life)

24 mai 2011 Saisissez votre mot de passe pour accéder aux commentaires.

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EM : Ionisation suite et fin

Dans cet article, je vais enfin aborder l’ionisation, chose que je n’ai pas faite dans les deux articles qui ont précédé. Mais avant, je vais poursuivre cette notion d’apport d’énergie aux molécules grâce aux photons. A l’échelle microscopique,  la molécule absorbe donc la lumière à certaines longueurs d’onde et pas à d’autres; ceci constitue son spectre. Les niveaux d’énergie différant notablement d’une molécule à l’autre, le spectre d’une molécule est donc véritablement sa carte d’identité.

C’est ainsi qu’à notre échelle, l’on explique les différentes couleurs que notre œil détecte, ce dernier étant un récepteur d’ondes électromagnétiques émises par les objets, ainsi, lorsqu’une feuille verte est éclairée avec la lumière solaire, lumière dite « blanche », elle ne renvoie que la partie verte du rayonnement électromagnétique que notre œil traduit en couleur verte. En réalité, le spectre des molécules de la plante est tel que ces dernières absorbent l’énergie transmise par les photons agissant sur les électrons des atomes, qui constituent les molécules, afin de faire passer les molécules à des niveaux correspondants à des états excités. C’est ce que l’on appelle, l’interaction « lumière-matière ». La lumière étant une onde électromagnétique, les champs électrique et magnétique associés à l’onde agissent sur les électrons des atomes.

Un autre parallèle, peut-être plus parlant, serait l’interaction entre les humains. Ainsi, un homme ou une femme serait outré par un propos (si on compare ce propos à une énergie) alors qu’une autre personne ne trouverait pas ce même propos trop offensant. Chacun avec son niveau de sensibilité, et bien pour les atomes et les molécules, une même onde électromagnétique ne va pas réagir de la même façon, un atome se mettrait dans un état excité, alors qu’un autre resterait au repos, ou en terme d’ondes, au lieu d’énergie on parlerait de fréquence. Cette réaction permet d’identifier les molécules et les atomes, c’est la base de la spectroscopie, que j’aborderai un jour.

Ceci étant dit, on constate que certaines fréquences (ou niveaux d’énergie) sont responsables d’excitation électronique (au sens électron) et d’autres fréquences sont à la base d’excitation ou mis en vibration (ou oscillation) des molécules et encore d’autres fréquences capables de mettre les molécules dans un mouvement de rotation et enfin d’autres capables d’ionisation, autrement dit, apportant suffisamment d’énergie pour extraire un électron d’un atome et le rendre à l’état ionique, comme pour nos ions d’Ag+.

Les fréquences responsables d’excitation électronique sont celles de la lumière visible et les ultraviolets. les fréquences qui font osciller les molécules sont plutôt dans le domaine de l’infrarouge, le spectre infrarouge (ou la carte d’identité) d’une molécule est liée à sa géométrie. On appelle ces excitations, transition vibrationnelle. Pour mettre les molécules dans un mouvement rotatif, les photons (ou énergie) apportés proviennent des fréquences des micro-ondes, c’est ainsi que les fréquences telles que 2500 MHZ permettent d’apporter suffisamment d’énergie ou de photons pour mettre en rotation les molécules d’eau des aliments.

A chaque gamme de photons (UV-visible, infrarouge, micro-ondes) un type d’interaction. En terme de puissance, on part des micro-ondes vers les ondes visibles et les ultraviolets, on peut également parler de fréquences, micro-ondes, infrarouge, visible et UV et enfin, viennent certaines ondes ultraviolets et X qui apportent une énergie considérable pour ioniser les atomes, en leur arrachant un électron.

Afin d’avoir un ordre de grandeur, pour arracher un électron à l’atome de l’argent, il  faut 7,54 eV (électron volt), un électron volt est égal à 0,00000000000000000016 joules (1,6 avec 19 zéros après la virgule), c’est-à-dire le travail à fournir pour faire déplacer un électron dans une différence de potentielle d’un volt. Le joule est le travail qu’il est nécessaire de fournir pour soulever 1 kg de 10 cm. Une calorie est égale à 4,18 joules, il me faut 1500 calories par jour, lorsque je ne fais pas de sport ou d’activités intenses.

Bref, Ce que l’on remarque, c’est que les ondes électromagnétiques apportent selon leur fréquence un apport énergétique qui a une conséquence, celle ci est dérisoire à l’échelle humaine, mais à l’échelle atomique, moléculaire, granulaire, elle est importante.


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EM : Ionisation suite

Dans le précédent article au sujet de l’ionisation, j’ai rappelé la théorie atomique sur laquelle la plupart de la physique à l’échelle atomique est établie. Pour rappel, une théorie ou une modélisation n’est en réalité qu’une interprétation jusqu’à ce qu’un phénomène physique vienne la contredire, dans ce cas ci, soit, on l’améliore ou alors on l’abandonne au profit d’une autre.

Par exemple,  lorsque j’étais étudiant, on s’amusait à modéliser dans le domaine élastique le comportement de différents matériaux et notamment le point de rupture ou la limite de l’élasticité du matériau, par contre, pour connaître le comportement d’un matériau au delà du point de rupture où l’on entre dans le domaine de la plasticité, il y a beaucoup d’empirisme. Seule l’expérience, sur certains matériaux et dans certaines conditions, permet de prédire le comportement de ce dernier à l’aide de formules, c’est pour dire à quel point, nous ne connaissons pas grand-chose.

Pour l’électromagnétisme et notamment la nature de la lumière, pendant tout le dix-neuvième siècle et le début du vingtième, deux clans de scientifiques se sont affrontés, dont un prétendant que la lumière est constituée de particules et l’autre qu’elle est une onde. Or aujourd’hui fin vingtième et début vingt-et-unième, l’on admet que les deux théories sont compatibles et expliquent chacune un aspect de la nature de la lumière, et qui dit, que de nouvelles découvertes ne viennent contredire ces deux théories au profit d’une nouvelle. Plus on découvre, plus on se rend compte que nous ne sommes pas grand-chose.

Dans le cas de l’argent ionique/colloïdal, plus je lis sur les conséquences de la toxicité de l’argent, plus je me rends compte, que l’on connaît rien, certains faits sont bien établis, mais ne permettent pas d’établir des formules toute faite afin de prédire les effets, d’autant plus que chacun d’entre nous, nous sommes différents et ne réagissons pas pareil. Toute cette longue introduction pour dire qu’il ne faut pas perdre de vue que l’interprétation n’est pas la vérité absolue.

Un atome a des niveaux d’énergie, dont fondamental et excité. Lorsque les électrons occupent les orbites les plus proches du noyau (en respectant les règles de « remplissage »), l’atome ou la molécule est dans son état électronique fondamental, ou alors au « repos ». Si un électron est « déplacé » sur une orbite plus éloignée du (ou des s’il s’agit d’une molécule) noyau, on parle de transition électronique vers un état électronique excité.

On associe à ces états électroniques des niveaux d’énergie. L’état fondamental correspond au niveau d’énergie le plus bas, les états excités à des niveaux d’énergie supérieurs. Les physiciens ont l’habitude de représenter ces niveaux d’énergie comme une échelle à plusieurs niveaux, le niveau le plus bas étant celui où on a une énergie la plus faible correspondante à l’état fondamental, plus on grimpe sur l’échelle, plus l’énergie devient importante et donc l’état de l’atome excité.

Énergie d'un atome

Énergie d'un atome

De même qu’on ne peut poser son pied entre deux barreaux de l’échelle, l’énergie d’un atome (ou d’une molécule) ne peut pas prendre des valeurs intermédiaires. Ces niveaux d’énergies sont plutôt représentés par la probabilité de présence des électrons ou alors un nuage électronique.

Prenons l’exemple de la lumière qui non seulement est une onde électromagnétique, mais également transporte des particules ou petits grains appelées photons (l’aspect particules de la lumière) dont l’énergie dépend de la couleur de la lumière (en réalité de la fréquence, pour rappel, la fréquence est le nombre de fois qu’un phénomène périodique se manifeste). Lorsqu’une molécule (ou un atome), dans son état fondamental, est mise en présence d’un photon approprié, elle (ou il) « absorbe » le photon, c’est-à-dire qu’elle utilise l’énergie de ce dernier pour atteindre un état électronique excité.

Nous pouvons extrapoler le phénomène d’absorption de lumière à l’absorption d’ondes électromagnétiques par les molécules ou atomes. Ainsi, une onde électromagnétique avec une fréquence donnée peut apporter la quantité d’énergie (comme pour le photon de la lumière) nécessaire pour qu’un atome (d’un matériau donné) ou une molécule passe de l’état fondamental à l’état excité, c’est le principe des fours microondes.

A suivre …

Texte tiré en partie du livre dont les références sont données dans l’article EM : Ionisation.


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EM : Comment mesurer très simplement le champ électrique émanant des appareils tels que les téleviseurs ou ordinateurs ?

Dans son livre « Cross Currents », Dr. O. Becker donne un moyen simple et pas cher pour mesurer le champ électrique qui émane de nos appareils électroniques. Il s’agit tout simplement de se munir d’un poste de radio tout simple (que l’on avait à l’époque dans les années 80, 90) fonctionnant à l’aide de piles, pour capter les stations AM ou FM avec une antenne télescopique. Ces postes de radios sont très sensibles aux champs électriques générés par pas mal d’appareils électroniques, même si ces postes ne peuvent détecter les champs magnétiques, la détection du champ électrique est un bon départ pour indiquer l’existence du champ magnétique (voir les différents articles rédigés sur l’interférence des deux champs), donc des ondes électromagnétiques.

Par exemple, pour vérifier le niveau de rayonnement d’ondes électromagnétiques de votre téléviseur, il suffit simplement d’allumer la radio, la positionner sur les ondes AM, tourner le bouton de réglage des stations d’émissions sur une zone où vous ne captez aucune station de radio, augmentez le volume et approchez le poste vers votre téléviseur. Mettez vous à une distance d’un mètre et allumez votre télé. Vous serez surpris par le niveau de bruit que votre poste de radio va émettre. A mesure que vous vous éloigniez de votre téléviseur, le bruit va s’estomper.

Chez nous, nous n’avons pas la télé (quel bonheur !!!), mais nous avons internet et je dois dire qu’internet, c’est un outil génial !!! Je l’ai démontré aux enfants avec les ordinateurs et notamment, les ordinateurs portables qu’ils se mettent très aisément sur les genoux cuisses. Ils étaient impressionnés. Tenez, j’ai fait l’expérience sur quelques uns de mes collègues au travail et quelques unes de mes collègues (2 notamment) n’en revenaient pas.

Bref, tout ceci pour dire, que nos appareils électroniques qui sont vraiment utiles peuvent émaner des ondes électromagnétiques et à l’aide d’un poste de radios basiques, nous pouvons éventuellement régler la bonne distance à partir de laquelle, nous pouvons se mettre. Tenez, vous pouvez approcher votre poste de radio vers un simple transformateur (branché au secteur) pour ordinateur portable, vous verrez que cela siffle, même si ce dernier n’est pas branché à l’ordinateur, il arrive souvent que l’on laisse un transformateur branché sans qu’à l’autre bout, ce dernier le soit à l’ordinateur, et bien, même à ce moment si, des ondes électromagnétiques peuvent être émises, rien d’étonnant, quand on sait qu’un transformateur n’est rien d’autres qu’un circuit LC, en somme, vous avez des bobines, donc de l’induction électromagnétique (voir les articles sur les inductions …).

Faites l’expérience, c’est assez instructif et cela permet de prendre conscience de ces champs électromagnétiques dans lesquels nous sommes baignés en permanence ! C’est un moyen très simple de prise de conscience !


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EM : Pourquoi l’expérience de Hertz fut capitale ? (Suite et Fin)

Dans le précédent article (sur l’électromagnétisme), j’ai parlé du circuit LC que Hertz utilisa pour montrer par l’expérience les théories que Maxwell avait élucidées à l’aide des mathématiques. J’ai parlé également comment à l’instar des oscillations mécaniques, nous pouvons obtenir des oscillations électromagnétiques à l’aide du circuit LC. Hertz, montra non seulement l’existence des ondes électromagnétiques dans l’espace au même titre que l’on voit à l’œil nu, les ondulations à la surface de l’eau, lorsqu’on fait des ricochets à l’aide des cailloux. Il montra également le transfert d’énergie électromagnétique. Son expérience permit d’entrouvrir la fabuleuse histoire de la T.S.F. (télécommunication sans fil) dont le début du vingtième siècle fut son apôtre.

Dans cet article, je vais parlé en détail de ces ondes et de ce transfert d’énergie. En effet, Les charges électriques stationnaires (l’exemple  de charges accumulées à l’aide du frottement d’une pièce d’étoffe en soie contre un objet) ne produisent que des champs électriques, tandis que les charges uniformes qui se meuvent à une vitesse constante (le courant continu par exemple) produisent des champs électriques et magnétiques, mais pas des ondes électromagnétiques. En revanche, des charges accélérées produisent des ondes électromagnétiques issues des champs électriques et magnétiques. Une accélération de charges en mouvement produit un  rayonnement d’énergie.

La difficulté que nous les humains avons avec les ondes électromagnétiques, est de ne capter qu’un très petit éventail du large spectre électromagnétique, avec nos cinq sens. Pour la majeur partie de ce spectre, nous avons besoin d’appareils, et Hertz fut le premier à mettre en œuvre un appareil pour permettre à l’homme de « visualiser » ou du moins ressentir ou apercevoir les effets. Dans son expériences, il permit à l’aide d’anneaux ouverts sphériques de capter ces ondes à une dizaine de mètres du circuit LC. Ci-dessous quelques exemples d’anneaux ou de circuits ouverts qu’il utilisa comme récepteurs.

Circuits ouverts

Circuits ouverts

Chaque circuit ouvert détectait une fréquence d’ondes émises par un circuit LC à distance, lorsque celui ci rentrait en résonance. en réalité, un circuit ouvert, par exemple, une spire de cuivre est lui-même un circuit LC, autrement dit, composé d’une bobine (d’un seul enroulement) et d’un condensateur, puisque les bouts ne sont pas reliés. Chacun de ces circuits en fonction de la longueur de la spire peut rentrer en résonance avec une fréquence d’onde électromagnétique. C’est ce que Hertz démontra, et ce fut le début de la radio.

Dans un prochain article, je vais parler comment fonctionne une antenne radio de manière toujours schématique. Bien évidemment, l’objectif n’est pas de faire un cours de radio ni d’électromagnétisme, je n’en suis pas capable, mais de nous familiariser avec les concepts de base, mais surtout, de prendre conscience que nous sommes baignés dans un océan d’ondes électromagnétiques, dont nous les humains ne sont capables de percevoir qu’un tout petit minuscule spectre.


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EM : Pourquoi l’expérience de Hertz fut capitale ? (Suite)

Dans l’article EM : Pourquoi l’expérience de Hertz fut capitale ? j’ai parlé de l’expérience d’Hertz qui confirme les prédictions de Maxwell sur les ondes électromagnétiques, dans cet article, je vais poursuivre avec l’expérience de Hertz. Hertz, en effet, utilisa une source alternative de courant et ce, pour que les électrons (porteurs de charge) changent constamment de sens, ainsi créant sans cesse une variation de l’intensité du courant.

Pour rappel, une variation du courant électrique, génère un champ magnétique et une variation de champ magnétique génère un champ électrique induit. Ainsi, les ondes électromagnétiques sont issues des variations de champs magnétiques et électriques.

Hertz utilisa également un circuit LC (connu des électroniciens comme un circuit contenant un condensateur C et une bobine L). Dans cet article, je vais aborder en détail ce circuit. Un condensateur est un composant qui permet d’emmagasiner des charges électriques, donc de l’énergie électrostatique, c’est comme on emmagasine de l’eau dans un château d’eau.

La bobine est une sorte de tuyau qui permet de faire passer le courant ou dans le cas d’un château d’eau, l’eau. Plus gros et plus court le tuyau, plus important le débit (ou le courant), plus long et plus étroit le tuyau, moins le débit sera important.

Supposons que nous avons deux châteaux d’eau qui sont reliés à l’aide d’un tuyau et un robinet qui arrête l’écoulement de l’eau dans les deux. Un château d’eau est placé en hauteur par rapport à l’autre de manière à ce qu’une fois, le robinet ouvert, l’eau s’écoule entre les deux.

Dans un circuit LC (en négligeant la résistance qui se manifeste par un échauffement des équipements du circuit), si le condensateur est chargé à son maximum, et que l’on ferme le circuit (cela revient à ouvrir le robinet), le courant va se mettre à circuler à travers la bobine.

Cela revient à nos deux châteaux d’eau reliés par le dispositif décrit ci-dessus, lorsque l’on ouvre le tuyau d’évacuation du château d’eau placé en hauteur par rapport à l’autre, l’eau s’écoule. L’écoulement de l’eau (ou dans un circuit LC) fait perdre l’énergie potentielle (ou dans le cas du condensateur, l’énergie électrique ou électrostatique) du premier château d’eau au profit du second.

Une fois l’équilibre du niveau d’eau établi dans les deux châteaux d’eau, il suffit d’abaisser le premier château d’eau par rapport au second ou à l’inverse, monter le second par rapport à l’autre, pour qu’il y a un écoulement de nouveau. Ce mécanisme permet de faire osciller indéfiniment le phénomène de l’écoulement d’eau entre les deux châteaux d’eau, ainsi on a créé un dispositif oscillant, permettant un écoulement continu d’eau d’un château d’eau vers un autre et vice versa.

Eh bien, dans le cas du circuit LC, cela revient à décharger le condensateur et puis le recharger pour de nouveau le décharger et ainsi de suite. En supposant qu’il n’y ait pas de perte d’énergie, alors, le circuit oscille comme pour un pendule, entre la charge et la décharge du condensateur.

La bobine permet de simuler le tuyau d’eau, en effet, lorsque le courant traverse la bobine, il y a variation de courant (de zéro courant à courant max détenu dans le condensateur qui se décharge progressivement) et par conséquent, comme il y a un courant variable, il y a création de champ magnétique et donc un courant électrique induit qui vient s’ajouter au courant du à la décharge du condensateur, ce courant induit permet de charger de nouveau le condensateur, comme pour le second château qui se remplit d’eau à l’aide du vidage du premier.

La seconde fonctionne de la bobine permet de recharger le condensateur, bien évidemment, en réalité, il y a perte d’énergie et au bout d’un certain temps, le phénomène d’oscillation s’arrête, cela revient à imaginer que le tuyau reliant les deux château d’eau fuit, ce qui cause une perte de quantité d’eau à chaque oscillation, donc d’énergie (potentielle).

Afin de comprendre qu’est ce l’énergie potentielle, imaginez vous perché sur un arbre à 3 mètres au-dessus du sol, vous avez emmagasiné de l’énergie potentielle (cela à cause de la loi de la gravitation), pour perdre cette énergie, il vous suffit de vous jeter, votre arrivée sur le sol dépensera cette énergie potentielle en le communiquant au sol sous forme d’énergie cinétique (ou de mouvement).

L’énergie électrostatique contenue dans un condensateur ressemble à celle (potentielle) contenue dans un corps perché à trois mètres. Lorsque l’on ferme le circuit électrique (donc on crée une différence de potentiel, comme pour la gravitation), cela revient à laisser tomber l’objet, les électrons se déplacent d’une borne du condensateur vers l’autre borne (de celui-ci). Pour ce qui est de la bobine, on peut la voir comme un accélérateur ou catalyseur de mouvement des électrons et ce grâce au courant induit.

Des circuits LC ou RLC (avec la prise en compte de la perte d’énergie), il y en a tout plein dans la vie de tous les jours, nos ordinateurs, téléviseurs, radios etc. en sont bourrés.


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

EM : Pourquoi l’expérience de Hertz fut capitale ?

Hertz fut le premier à confirmer les prédictions de Maxwell (une dizaine d’années après la mort) à l’aide d’une expérience qui fut à la base d’un progrès phénoménal dans la télécommunication sans fil, comme on appelait à l’époque T.S.F. (télécommunication sans fil). Alors quel fut l’expérience de Hertz?

Hertz fut le premier à générer et détecter des ondes électromagnétiques à l’aide de circuit LC (bobine et condensateur montés en série, ce circuit fera l’objet d’un article dans un futur proche). Hertz utilisa une bobine reliée en série à une condensateur formé de deux sphères séparées par un espace. la bobine reliée à un accumulateur ou générateur permet de charger le condensateur. Comme le circuit n’est pas coupé, le condensateur se charge jusqu’à un point où il y a claquement ou des étincelles qui se produisent (on appelle également un éclateur), ces deux sphères séparées d’un espace (qui forment le condensateur) forment un émetteur d’ondes électromagnétiques qu’un récepteur (un petit résonateur) composé d’un anneau métallique presque refermé détecte. Le courant créé par l’onde dans cette antenne  (le résonateur ou le récepteur) provoque une étincelle.

A l’aide de cette expérience, Hertz vient de prouver ce que Maxwell avait prédit avec ses équations mathématiques. C’est-à-dire, l’existence des ondes électromagnétiques produites par la variation de champs électrique et magnétique et leur propagation dans l’espace. Il démontre ainsi que ces ondes non visibles ou non ressenties par nous les humains existent bel et bien.

 

Expérience de Hertz

Expérience de Hertz

Alors, quel est l’intérêt de tout cela pour nous au quotidien mis à part le fait d’avoir mis au grand jour l’existence de ces ondes électromagnétiques? Toute notre télécommunication est basée sur ce principe. Un émetteur d’onde et un récepteur. Des physiciens et des biologistes sont même allés plus loin pour parler d’émissions d’ondes au niveau cellulaire et de récepteur ou résonateur d’ondes au niveau cellulaire.

C’est là où, je veux en venir. Serons-nous des êtres électromagnétiques à notre insu ? Malgré nos cinq sens qui détectent une plage tout à fait faible du spectre des ondes électromagnétiques, serions-nous des vrais aveugles? Autrement dit, serons nous tous des Saint Thomas qui ne pouvait pas croire tant qu’il ne voyait pas. Hertz venait de mettre en évidence les ondes que l’on a appelées Hertziennes en son honneur qu’elles existaient bel et bien malgré un manque de récepteur chez l’homme.

A suivre …


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EM : Un dipôle électrique

Un dipôle est un ensemble constitué par deux charges égales et opposées séparées par une certaine distance. Par exemple, certaines molécules comme HCL (chlorure d’hydrogène), CO (monoxyde de carbone) et H2O ont des dipôles permanents et sont appelées molécules polaires. De manière générale, toute molécule dans laquelle les centres des charges positives et négatives ne coïncident pas, peut en première approximation, être considérée comme un dipôle.

Un champ électrique peut également entraîner une séparation des charges dans un atome ou une molécule non polaire. La figure ci-dessous représente un atome formé d’une charge positive entourée par une sphère de charge négative équivalente.

 

Atome

Atome

Si maintenant cet atome se trouve dans un champ électrique, dont le sens serait de gauche à droite, l’atome aura tendance à devenir davantage comme un ovale avec la charge positive qui aura tendance à s’écarter vers la droite créant de ce fait, un déséquilibre à gauche dont la charge sera davantage négative, voir figure ci-dessous.

 

Dipôle induit

Dipôle induit

Dans un champ électrique externe, ces charges se déplacent en sens opposés et font ainsi apparaître un dipôle induit. Un tel dipôle induit disparaît dès que l’on supprime le champ externe. Dans le cas des matériaux isolants, comme les électrons sont fortement liés aux atomes (contrairement aux matériaux conducteurs dans lesquels, les électrons sont plus libres), si l’on applique un champ électrique, alors les atomes ou molécules forment des dipôles électriques, ce phénomène est appelé parfois polarisation, c’est le résultat de l’induction, un champ électrique externe a permis aux molécules ou atomes de devenir des dipôles induits. Les matériaux ou substances qui ont cette capacité de polarisation sont appelés diélectriques.


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Protégé : EM : Le coeur, une pompe électrique suite & fin

10 mars 2011 Saisissez votre mot de passe pour accéder aux commentaires.

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EM : Le coeur, une pompe électrique

La manière dont le cœur fonctionne est incroyable. C’est spectaculaire !!! On poursuit notre existence sans même parfois prendre conscience qu’au cours d’une vie de 75 ans, par exemple, le cœur pompe jusqu’à 2 millions de barils de sang, ou si vous voulez 70 barils par jour ou 450 litres par heure à peu près.

Il nous suffirait de 5 petites secondes d’arrêt pour que le cerveau ne soit pas irrigué et que l’on tombe inconscient. Il suffit de 5 battements de cœur qui n’ont pas lieu pour qu’on soit victime d’inconscience et 4 minutes pour que le cerveau soit endommagé de manière permanente. Chaque cellule du cœur est une sorte de batterie chimique comme un peu nos piles de 9 V. Lorsque le cœur pompe dans une situation normale, chaque cellule du cœur connait une différence de potentielle de -80 mV entre l’intérieur et l’extérieur. Ci-dessous, une cellule de manière schématique. A l’extérieur de la cellule, une surcharge d’ions positifs et à l’intérieur une surcharge d’ions négatifs, formant ainsi une différence de potentiel de -80 mV. Lorsqu’il y a une différence de potentiel, alors nous sommes en présence de lignes de champs électriques.

 

Cellule

Cellule

Il y a un certain type de cellules qui s’unissent pour amorcer les contractions et établir le rythme des battements. C’est ce que l’on appelle en biologie, le pacemaker cardiaque. Ces cellules résident dans une surface d’un millimètre carré au niveau de l’atrium de droite. Ci-dessous, un schéma grossier du cœur.

 

Le coeur

Le cœur

Ces cellules changent leur voltage de -80 mV à +20mV, une fois que ces cellules atteignent +20 mV, alors les cellules voisines suivent une onde de propagation qui se propage dans le cœur en partant des atriums vers les ventricules. Lorsque la différence de potentiel entre l’intérieur et l’extérieur des cellules atteint +20 mV, alors il y a contraction des muscles et puis au bout de deux dixième de seconde, la différence de potentiel revient à – 80 mV et ainsi nous avons une onde qui se propage depuis les ventricules vers les atriums et c’est le relâchement des muscles.

A suivre …

Tiré des cours de MIT.


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AC : Résultats du septième sondage

Je vous remercie d’avoir participé au sondage qui a duré 4 mois (4 novembre 2010 au 4 mars 2011) et qui concernait les causes probables d’argyrie, voir ci-contre la question posée : « De quelle manière avez vous été victime d’argyrie (décoloration de la peau) ? ». Ci-dessous, les différentes réponses proposées dans le cadre de ce sondage.

 

Catégorie Réponses
A J’ai pris sous forme orale ou des pansements de l’argent ionique contenant majoritairement des ions d’argent (Ag+) avec une concentration > à 20 ppm
B J’ai travaillé dans l’industrie argentifère pendant plusieurs années
C J’ai de l’argenterie et je m’en sers depuis plusieurs années
D J’ai pris sous forme orale ou des pansements des sels d’argent de manière régulière
E J’ai pris sous forme orale ou des pansements de l’argent colloïdal contenant majoritairement des particules d’argent avec une concentration inférieure à 20 ppm
F J’ai pris sous forme orale ou des pansements des composés d’argent de manière régulière
G J’ai pris sous forme orale ou des pansements de l’argent colloïdal contenant majoritairement des particules d’argent avec une concentration > à 20 ppm
H J’ai pris sous forme orale ou des pansements de l’argent ionique contenant majoritairement des ions d’argent (Ag+) avec une concentration inférieure à 20 ppm
I Autres

 

Et un graphique qui permet de visualiser les différentes réponses (9 au total) :

De quelle manière avez vous été victime d'argyrie (décoloration de la peau) ?

De quelle manière avez vous été victime d'argyrie (décoloration de la peau) ?

Parmi les trois réponses données dans la catégorie « Autres », deux correspondent à des cas d’absence d’argyrie par des utilisateurs d’argent ionique/colloïdal et un cas correspond à un utilisateur qui n’en prend pas du tout. Je vous laisse le soin de tirer vos propres analyses, sachant que pour les abonnés, je vais très prochainement proposer un document contenant mes commentaires.


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Catégories :Electricité, Electromagnétisme, Questions, Risques Étiquettes :

EM : Induction électromagnétique

Dans cet article, je vais rappeler très sommairement ce qu’est l’induction électromagnétique, à ne pas confondre avec l’induction électrostatique dont j’ai déjà parlé dans un autre article. En effet, l’induction électrostatique fait intervenir qu’un seul champ, le champ électrique, alors que l’induction électromagnétique fait intervenir le champ électrique et le champ magnétique.

Dans l’article sur EM : Le lien entre le magnétisme et l’électricité découvert par Faraday j’avais abordé ce sujet sans mentionner l’induction électromagnétique, mais c’est bien Faraday qui a permis de la découvrir. Plus tard, le physicien écossais Maxwell rassembla les lois de Gauss, d’Ampère, de Faraday et d’autres en quatre équations qui donnèrent naissance aux lois de l’électromagnétisme, autrement dit le rapport entre l’électricité et le magnétisme et vice-versa.

De nouveau, il s’agit de faire passer un aimant dans un fil conducteur fermé et constater qu’un courant électrique nait dans ce dernier, voir le dessin ci-dessous.

 

Induction électromagnétique

Induction électromagnétique

Tant que je déplace l’aimant (ou une barre magnétique) de haut en bas ou de bas en haut, je vais induire du courant dans le fil. C’est le déplacement de ma barre magnétique qui induit le courant et non sa présence. Autrement dit, le flux magnétique ne doit pas être constant mais variable, un peu comme le débit de mon eau dans le tuyau devra être variable, tant que ce débit est variable alors le courant circule dans le fil conducteur.

Le courant électrique induit à l’aide du déplacement de ma barre magnétique induit également un champ magnétique qui vient s’opposer au champ magnétique engendré par l’aimant. Par exemple, si je déplace ma barre vers le bas, je crée un courant électrique dans le fil qui crée un champ magnétique, repoussant la barre vers le haut. De même, si je déplace mon aimant vers le haut, le courant induit dans le fil va s’inverser et crée un champ magnétique qui vient s’opposer et attire la barre.

Bien évidemment, il faut des instruments de précision pour constater  l’intensité du courant induit et le champ magnétique créé par ce dernier avec un aimant et un déplacement manuel de ce dernier, mais le phénomène physique est réel et démontré. D’ailleurs, toute notre économie est basée sur ce phénomène.

En définitive, le courant induit veut s’opposer au changement du champ magnétique, c’est la loi de Lenz. C’est une loi intrinsèque à l’être humain, car il y a de l’inertie en nous tous, cette inertie combat contre tout changement.

A partir de ce constat, Faraday fit d’autres expériences et remarqua que plus vite étaient les déplacements de l’aimant, plus forte était l’intensité du courant induit dans le fil. En réalité, un courant induit dans le fil est le résultat d’une force électrique ou alors d’un champ électrique produit dans cette boucle fermée, formée du fil conducteur. Or en présence d’une force électrique ou d’un champ électrique, les porteurs de charge (donc ici les électrons dans le conducteur) se déplacent, et par conséquent, il y a une notion de différence de potentiel ou alors une force électromotrice.

En synthèse, le déplacement d’une barre magnétique (donc la variation du champ magnétique) dans une boucle fermée, formée d’un fil conducteur induit un champ électrique et ce dernier engendre un autre champ magnétique.

Faraday constata que dans le cas d’un fil conducteur enroulé plusieurs fois (comme un solénoïde), ce phénomène s’amplifiait lors du déplacement de la barre. C’est l’idée derrière les transformateurs que nous avons tous dans nos maisons pour faire fonctionner nos appareils tels que les ordinateurs portables.

 


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Protégé : EM : Voyage au centre de la cellule suite

23 février 2011 Saisissez votre mot de passe pour accéder aux commentaires.

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EM : Quelques notions de base et de grandeurs électriques suite

Dans l’article précédent j’ai abordé quelques notions élémentaires qui nous permettent de nous recentrer (je l’espère) sur ce qui est à la base de la matière. J’avais prévu de faire un tour sur les notions de base et de grandeurs électriques en deux articles, mais je pense que cela prendra plus que deux articles.

Lorsque je me concentre de nouveau sur ce qui nous entoure, je suis toujours émerveillé, je crois que notre quotidien nous vole la beauté et la réalité qui nous entourent, par exemple, nous ne regardons pas assez le ciel, les étoiles et donc, nous nous déconnectons si souvent de l’univers dans lequel nous sommes baignés. Lorsque l’on lève la tête et que l’on regarde le ciel étoilé, c’est la magie de l’univers que l’on voit et instantanément, notre esprit s’élève vers la méditation et des cris de woua !!!

Et bien c’est exactement la même chose lorsqu’on réfléchit sur la matière qui constitue notre univers, chacun a son niveau peut philosopher autour de ces notions, notre esprit donne libre cours à pleins d’interprétations possibles de l’univers et du monde qui nous entoure. D’ailleurs, les anciens ont interprété l’univers avec leur intuition et leur esprit  sans avoir la science telle que l’homme moderne la connait ou l’a modélisée.

Mais sommes nous vraiment différents, nous avons des outils mathématiques, scientifiques pour modéliser et prévoir les phénomènes physiques sans toujours être capable de les expliquer, mais sommes nous capable aujourd’hui de donner une explication scientifique et absolue de l’univers et de l’infini ou de l’au delà ?

Certains groupes de personnes diront que c’est Allah qui est à l’origine de la vie, d’autres le Bouddha, d’autres encore Jéhovah ou le Christ, voire le « Big Bang » ou je ne sais autres, or sommes nous plus avancés avec la connaissance scientifique ? Cela ne veut pas dire que les progrès sont à jeter aux orties, mais cela nous montre notre manque de connaissance face à tout ce que recèle l’univers, que l’être humain est incapable (pour le moment) d’interpréter sans extrapolation et postulats.

Ce qui va suivre est tiré du livre « L’Universion » de Georges Lakhovsky.

Revenons maintenant à nos notions de base, nous savons que dans un conducteur, les porteurs de charges sont des électrons.

Sachez qu’un courant de 1 Ampère (qui est énorme) en véhicule 6 milliards de milliards par seconde, autrement dit , qu’il en passe 2 milliards de milliards par seconde dans le filament de la lampe électrique qui éclaire notre table de travail.

Le diamètre de cette petite bille (immatérielle) que l’on nomme électron est un peu moins de 2 millionièmes de millimètre. Si une goutte d’eau était grossie à la grandeur de la terre : ses atomes seraient de la dimension des ballons de football.

Imaginez que l’édifice atomique soit comparable à une cathédrale : les électrons n’y tiendraient pas plus de place que des mouches volant sous la nef.

Une barre de fer n’aurait, en dépit de son grain serré, qu’une structure discontinue et spongieuse. Ces belles faces polies, limitées par des arêtes vives, ne seraient qu’un trompe-l’œil, cachant à notre imagination une écumoire aux trous énormes.

La différence qui existe entre une éponge matérielle et une éponge atomique se situe au niveau des forces. Un corps matériel ajouré perd de sa solidité : il devient mou, cassant, fragile, parce que sa rigidité n’est faite que de l’entassement des molécules (ou agrégats d’atomes) les unes sur les autres.

A l’intérieur d’une molécule ou de particule (agrégats d’atomes), les forces mécaniques n’existent plus : elles sont remplacées par des actions électriques, magnétiques, électromagnétiques, qui s’exercent entre les systèmes de corpuscules.

Là où la matrice nous présente la masse, la densité, la rigidité, la dureté, l’atome ne nous présente plus que forces électriques et magnétiques, attractions et répulsions infiniment plus parfaites, plus rigides et plus élastiques que les propriétés matérielles.

Ci-dessous, je donne un comparatif de la force mécanique et de la force électrique pour étayer les dires de Georges Lakhovsky.

Comparons la force gravitationnelle (qui est une force d’attraction, à laquelle nous sommes soumis) et la force électrique (qui peut être attractive ou répulsive), pour des raisons de clarté, je me concentre que sur les intensités des forces, l’objectif étant juste de faire un comparatif entre les deux forces.

Prenons deux protons que l’on appelle P1 et P2.

 

Protons

Protons

On sait que la charge du proton est approximativement égale à celle de l’électron, c’est-à-dire :

Charge électronCoulomb

La masse du proton est égale approximativement à :

Masse proton Kg

Donc, désignons la charge du proton par q et la masse par m.

Charges

Charge et masse du proton

La force gravitationnelle est donnée par la formule ci-dessous, cette formule veut dire que La force d’attraction entre deux corps massifs (pleins) est proportionnelle au produit de leur masse et inversement proportionnelle au carré de la distance qui sépare leurs centres de masse respectifs*.

Force gravitationnelle

Force gravitationnelle

et la force électrique par la formule ci-dessous, elle exprime que l’intensité de la force électrostatique entre deux charges électriques est proportionnelle au produit des deux charges et est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux charges*.

Force électrique

Force électrique

G étant la constante gravitationnelle, elle vaut approximativement :

G

G

K étant la constante de Coulomb, elle vaut à peu près :

K

K

Si on remplace les données ci-dessus dans les deux formules, on obtient :

Résultats

Résultats

Si ensuite on les compare, on obtient que la force électrique ou électrostatique est à peu près :

Ratio Force électrique, force gravitationnelle

fois plus puissante que la force gravitationnelle.

C’est-à-dire 1000000000000000000000000000000000000 fois plus puissante que la force gravitationnelle.

Bien évidemment, cela suppose que les deux charges sont électriquement chargées sinon, cette comparaison n’a aucun lieu d’être. Par exemple, si je faisais ces calculs pour deux particules de neutrons (qui sont neutres électriquement) cela ne sera pas représentatif.

A suivre …

* Définitions tirées de Wikipédia


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EM : Quelques notions de base et de grandeurs électriques

Dans cet article et le suivant, je souhaite attirer l’attention du lecteur sur quelques  notions de base et de grandeurs électriques. Ceci juste pour fixer les esprits. Le monde qui nous entoure est composé d’atomes. En réalité, l’atome n’est qu’une façon de modéliser la plus petite substance qui compose la matière. Cette modélisation confirme la plupart des expériences en laboratoire.

La plupart de ce qui suit est tiré du livre « L’Universion » de Georges Lakhovsky.

Chacun des atomes est l’image d’un système planétaire, un petit système solaire en miniature, constitué d’un noyau et des particules appelées électrons qui tourbillonnent à grande vitesse autour. Pour voir un exemple, allez sur cet excellent site ici => http://archives.universcience.fr/francais/ala_cite/expo/tempo/aluminium/science/mendeleiev/ (pour accéder à l’animation, il suffit de sélectionner un élément, par exemple l’argent Ag et puis cliquez sur le bouton qui s’appelle « atome »).

De même que la terre et les planètes tournent autour du soleil, ainsi les électrons tournent autour du noyau de l’atome. Si l’on regarde une barre de métal, pour nous, c’est une substance métallique. Pour le chimiste, c’est un alliage de cuivre, de zinc et d’étain par exemple. Pour l’électricien, c’est un conducteur de courant. Pour l’atomiste, c’est un agrégat de molécules matérielles ou d’atomes. cela dépend du point de vue auquel nous nous plaçons.

Si je vous dis que cette barre de métal n’est qu’une éponge, vous allez certainement me rire au nez. En effet, la matière* est constituée de molécules, plus ou moins serrées les unes contre les autres. Ces molécules sont elles-mêmes des édifices composés d’atomes. Ces atomes ne sont déjà plus de la matière. Partant de là, on conclut d’une part que d’une substance immatérielle (à l’échelle humaine), on fabrique de la matière et d’autre part, la matière n’est donc pas « pleine » et continue, comme nous pourrions le croire; elle est au contraire, étrangement creuse et vide.

Ramenées à leur échelle, les molécules* de notre barre de métal seraient donc aussi espacées les unes des autres que les constellations de la Voie Lactée, laquelle, vis à vis de l’univers, ne représente qu’une parcelle d’un morceau de métal à peu près aussi vide que les espaces interplanétaires.

A suivre …

* le mot « molécule » est utilisé de façon générale, au sens un agrégat d’atomes.


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EM : Cage de Faraday

Je vais exposer très brièvement ce qu’est une cage de Faraday dans cet article. supposons une boîte conductrice fermée à l’intérieur de laquelle, il y a une personne. De l’extérieur, par un moyen ou un autre, je charge  électriquement cette boîte, les lois de la physique affirment que la personne à l’intérieur de cette boîte fermée et conductrice ne ressentent pas le champ électrique créé sur la surface de la boîte.

A l’intérieur, le champ électrique est nul, dans l’épaisseur de votre boîte (qui est un conducteur) le champ électrique est nul et sur la surface de cette boîte les charges sont réparties. Bien évidemment, cela suppose que le champ électrique n’est pas variable ou du moins très faiblement, autrement dit, l’apport de charges qui a permis (par induction électrostatique) de charger la boîte n’est pas variable.

 

Cage de Faraday

Cage de Faraday

C’est ce que l’on appelle une cage de Faraday, en réalité, nous sommes protégés ou isolés des champs électriques qui se présentent sur la surface de la boîte, puisqu’à l’intérieur le champ électrique est nul. Bien sûr, la boîte doit être parfaitement fermée et s’il y avait une ouverture quelconque, alors il y aura des lignes de champs entrants ou sortants.

Lorsqu’on dit que le champ électrique est nul à l’intérieur, cela veut dire tout simplement que si je me déplace à l’intérieur de cette boîte avec une charge électrique (positive ou négative) dans ma poche, je ne crains rien, autrement dit, je ne suis ni attiré, ni repoussé et même si je me colle aux parois intérieures de cette boîte, je ne crains rien. On se place toujours dans le cas bien évidemment d’une boîte fermée.

Cela ne veut pas dire que vous êtes protégés des ondes électromagnétiques qui traversent les parois, mais du champ électrique induit par un quelconque objet à l’extérieur.

Qu’est ce donc le champ électrique ? Imaginez vous les Alpes enneigées formant une succession de plateaux et de descentes. Supposons que l’on ait une luge et que l’on la laisse glisser depuis le sommet, cette luge prendra la direction du champ gravitationnel qui est la distance la plus courte du point de départ vers le bas, cette ligne représente la ligne de champ gravitationnel ou si vous voulez une force qui tire la luge vers le bas.

Une fois que la luge arrive vers un plateau, elle s’immobilise (ce qu’on appelle un équipotentiel), elle est au repos et si elle se rapproche d’une pente, elle va rejoindre une ligne de champ vers le bas. Dans le domaine électrique, le champ électrique peut être dans toutes les directions de l’espace et non uniquement vers le bas. Les équipotentiels sont des « plateaux » où une charge (comme pour la luge) est au repos, elle est ni attirée, ni repoussée.

Pour se convaincre de la propagation des ondes malgré l’isolement « au sens électrique » dans une cage de Faraday. Imaginez vous dans une grande cage (fermée) d’oiseau métallique avec un poste de radio captant une station AM. Si vous rentrez dans cette cage et que celle ci est chargée comme ci-dessus électriquement, vous ne captez plus rien. Par contre si je vous parle, vous m’entendez. C’est la preuve que certaines ondes vibrent jusqu’à vos oreilles puisque vous m’entendez, mais d’autres non.

Vous avez compris que les maisons et les immeubles dans lesquels nous vivons peuvent représenter ces cages ou boîtes de Faraday avec leurs imperfections.


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EM : Induction électrostatique

Dans cet article, je vais brièvement introduire l’induction électrostatique. Une définition de celle ci serait :

« Une méthode par laquelle électriquement chargé l’objet peut-être employé pour créer une charge électrique dans un deuxième objet sans contact entre les deux objets », texte tiré du site http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/fr/Electrostatic_induction.

Benjamin Franklin fut un des premiers à suggérer que chaque objet contient un « flux électrique » et si l’objet en contient de manière excessive, alors, il sera chargé positivement et s’il en contient moins, alors, ce dernier est chargé négativement. Il émit également l’hypothèse qu’il y a conservation d’énergie électrique.

Supposons que nous avons une tige en verre que l’on frotte avec un chiffon en soie. La conservation d’énergie électrique exprime qu’après frottement de la soie sur une tige en verre, la tige en verre devient chargée positivement et le chiffon en soie négativement.

En temps sec (l’air sec est un bon isolant), par exemple en février, si j’approche ma tige en verre sans contact vers un ballon en hélium (électriquement neutre*), le ballon qui n’est pas chargé électriquement est attiré par la tige en verre. Ce phénomène s’appelle l’induction électrostatique ou l’induction tout court. Ce même phénomène  est vérifiable si après m’être lavé les cheveux et bien séchés, je me peigne les cheveux et je approche le peigne près des confettis, ces derniers sont attirés par le peigne.

induction

induction

En fait, les électrons (négativement chargés) sont attirés par les charges positives de la tige en verre et les charges positives sont repoussées de l’autre côté de la surface du ballon créant un surplus de charges positives.

* Pour neutraliser les charges du ballon, il suffit de le toucher avec son visage et ses mains.


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EM : Le lien entre le magnétisme et l’électricité découvert par Faraday

En 1831, Faraday un physicien anglais démontra que le déplacement d’un aimant autour d’un rouleau de fil conducteur enroulé crée un courant électrique. En fait, imaginons un rouleau de fil conducteur enroulé soigneusement et dont chaque enroulement est isolé à l’aide d’un vernis isolant, les deux extrémités du fil sont reliés à une ampoule comme ci-dessous :

 

rouleau

rouleau

Il suffit de le déplacer dans un champ magnétique (constitué de deux aimants séparés et disposés face à face avec le pôle Nord d’un aimant en regard du pôle Sud de l’autre) comme ci-dessous. lorsque l’on déplace le rouleau de fil conducteur dans ce champ, alors l’ampoule s’allume. L’intensité de l’éclairage est dépendante de la vitesse de déplacement du rouleau dans le champ magnétique engendré par les deux aimants. Cette expérience est très simple à faire chez soi, à condition d’avoir un rouleau de fil conducteur approprié et un champ magnétique.

 

aimants
aimants

Suite à la découverte de Faraday, un journaliste lui demanda s’il croyait que son invention était importante. Faraday lui répliqua que non seulement elle était importante, mais elle serait utilisée et taxée. En effet, son invention est à la base de l’industrie industrielle.

Aujourd’hui, toute notre économie est basée sur ce phénomène, sans ce dernier, on serait resté à l’âge de pierre. Une application directe est l’électricité produite par l’EDF qui permet de faire tourner l’économie. Dans les centrales nucléaires, thermiques, hydrauliques nous faisons tourner des bobines en cuivre dans des champs magnétiques afin de générer l’électricité et la distribuer.

L’énergie produite (ou le travail fourni pour la produire) est tantôt faite à l’aide des barrages hydrauliques, de la chaleur, de la pression, de la fusion radioactive etc. Celui qui détient la source des énergies assoit son pouvoir et dicte sa loi, et plus cette source d’énergie tombe dans les mains d’une poignée de personnes, moins il y a de concurrences et plus ce pouvoir est centralisé et contrôlé. C’est ce que l’on appelle « la loi du plus fort » !


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

EM : Le lien entre l’électricité et le magnétisme découvert par Oersted

Oersted (un danois) dont une biographie se trouve sur Wikipédia fut le premier à mettre en évidence l’existence de lien entre l’électricité et le magnétisme en 1819-1820. Cet homme se contenta de publier le résultat de ses expériences qui fit le tour des scientifiques de son époque et permit une foule de découvertes dans le domaine de l’électromagnétisme.

Quelle fut donc son expérience dont la portée scientifique était considérable pour l’époque ? Il approcha une boussole d’un  circuit électrique simple dans lequel un courant électrique circulait et constata que l’aiguille de l’aimant tournait.

Ci-dessous un schéma simple d’un circuit électrique avec une boussole.

 

Oersted

Oersted

On pose une boussole sur un socle non conducteur contenant une rainure permettant d’y loger un fil conducteur branché à une batterie. Lorsque le circuit est ouvert, donc aucun courant qui traverse le fil, la boussole indique le nord magnétique terrestre. Si l’on ferme le circuit, donc on laisse passer le courant, alors l’aiguille de la boussole indique une autre direction pour le nord.

Cette simple expérience montrait le lien entre le mouvement des charges électriques (c’est-à-dire le courant électrique) et la génération d’un champ magnétique. Des charges électriques en mouvement engendrent un champ magnétique.

Il venait de montrer que le mouvement des charges électriques (plus tard dénommé un courant électrique) produit un champ magnétique.

 


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

EM : Notions de base sur la différence de potentiel ou tension électrique

Alors qu’est ce une tension électrique ou différence de potentiel ?

Une tension électrique (différence de potentiel) est produite lorsqu’il y a un excès de porteurs de charge à un point d’un circuit par rapport à un autre point de ce même circuit. Cet excès de porteurs de charge leur permet de se déplacer dans le circuit (depuis le point où il y a excès jusqu’au point où il y a en a moins) et ainsi générer un courant électrique.

Ce courant électrique circule dans un sens. Si on mesure l’intensité du courant avec un appareil, on peut détecter un courant positif ou négatif et ceci, peu importe le type de conduction auquel est sujet le circuit, pour les différents types de conduction, je rappelle qu’il peut y avoir comme porteurs de charge, soit les électrons, soit les ions ou enfin les « trous ».


Les vues présentées sont les miennes et peuvent évoluer sans qu’il soit nécessaire de faire une mise à jour dans l’article même. Il se pourrait que j’apporte des rectifications ou évolutions dans l’avenir dans un autre article, si de nouveaux éléments viennent contredire mes propos. Les articles présentés ne constituent en rien une invitation à suivre aveuglement.

EM : Notions de base de semi-conductivité

Dans l’article sur les notions de base de courant continu en électricité, j’ai évoqué deux types de courant continus dont l’exemple de l’ampoule et de l’électrolyse. Dans ces deux exemples, les porteurs de charge électrique étaient les électrons et les ions respectivement. Il y a un troisième type qui est celui de la semi-conductivité.

La Semi-conductivité est une propriété des matériaux spécifiques qui ont une structure cristalline, c’est-à-dire les atomes sont disposés de façon régulière, comme dans un treillage. Si un atome dans le réseau possède un électron supplémentaire, cet électron est libre de se déplacer à travers le reste du réseau, passant d’un atome à l’autre. De même, si un atome manque un électron, il y a alors un «trou» dans le réseau et ce dernier peut se déplacer de la même façon à travers le réseau.

L’intensité du courant dans les semi-conducteurs est toujours très faible, la différence de potentiel entre chaque point est très faible également. Par conséquent, la semi-conductivité est un troisième type de conduction électrique, dans lequel les porteurs de charge peuvent être soit des électrons ou des « trous » (l’absence d’électrons) se déplaçant dans un matériau solide.

La découverte de la semi-conductivité nous a permis de produire dans le domaine industriel des téléviseurs, des radios, des magnétophones et des ordinateurs et a révolutionné notre utilisation de l’énergie électromagnétique.

De ces deux articles, il faut retenir qu’il y a trois types de conduction électrique ou trois types de porteurs de charge, les électrons, les ions (Ag+) et enfin les « trous » (absence d’électron) dans le cas de matériau semi-conducteur. Les propriétés de la semi-conductivité seront utiles pour nous pour la suite.


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EM* : Notions de base de courant continu en électricité

Il y a de nombreux exemples dans la vie de tous les jours de courants continus. Un exemple très répandu est celui d’une ampoule reliée par deux fils électriques à une pile de 9 volts, dont un fil est relié à la borne négative (-) de la pile et l’autre fil à la borne positive (+), du côté de l’ampoule, un fil touche le plot de l’ampoule et l’autre fil le culot (le côté métallique qui est cylindrique en règle générale). Un autre exemple, c’est le procédé LVDC bien connu de celles ou ceux qui fabriquent de l’argent colloïdal en procédant à l’électrolyse de deux électrodes en argent dans de l’eau distillée (pour connaître davantage sur l’argent colloïdal voir les article du site).

Dans le cas de l’ampoule, le courant continu (en anglais DC direct current) circule dans le circuit fermé (composé de l’ampoule, de la pile et des deux fils métalliques) grâce aux déplacements des électrons chargés négativement.

Dans le cas de l’électrolyse, le courant continue circule dans le circuit fermé (composé de l’eau distillée, de la pile, des fils métalliques et des deux électrodes) grâce en partie aux ions (des atomes chargés, par exemple les cations Ag+) contenus dans la solution aqueuse et aux électrons lorsqu’on quitte le milieu aqueux comme dans le cas de l’ampoule.

Dans ces deux cas de figure, les électrons et les ions (Ag+ par exemple) sont appelés des porteurs de charge. Dans tous les cas présentés ci-dessus, la circulation du courant continu implique un circuit électrique fermé dans lequel, les porteurs de charge sont produits à un point, se déplacent à travers le circuit fermé et reviennent à leur emplacement d’origine.

Par exemple dans le cas de l’ampoule, les porteurs de charge (des électrons) sont produits par la pile depuis la borne (+) transitant jusqu’à l’ampoule, puis traversent le filament (en général en tungstène) à l’intérieur de l’ampoule bulbe produisant de la lumière. Ces porteurs de charge quittent le bulbe à l’aide de la partie métallique pour transiter dans le fil métallique afin de rejoindre l’autre borne de la pile. Un interrupteur permet de fermer le circuit de manière à éclairer l’ampoule ou alors ouvrir le circuit et donc l’éteindre. Une illustration se trouve ici => http://www.edumedia-sciences.com/fr/a649-ampoule-electrique.

* Je vais désormais mentionner par EM (électromagnétisme), AC (Argent Colloïdal) ou A (Argent métal) les articles.

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