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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.

 


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 : 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.


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.

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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 » !


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Protégé : La méthode électrique utilisée au début du XXème siècle

9 octobre 2010 Saisissez votre mot de passe pour accéder aux commentaires.

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Les propriétés de l’argent métal (deuxième partie)

Je vais poursuivre la traduction de l’article dont j’avais débuté dans l’article ci-contre Les propriétés de l’argent métal (première partie), sachant que l’article original est ici même.

En dépit d’un éventail très important de données, il est incroyable qu’aucun effort important a été pris pour confirmer et étendre le rôle de l’argent métallique dans la santé chez l’homme, et en particulier à la lumière de son énorme avantage en l’absence d’effets secondaires. Il semblerait que seul l’effet secondaire très rare (appelé argyrie) dû à une ingestion en quantités excessives d’argent ioniques (solubles et donc pas de particules métalliques solides) soit signalé, cette décoloration de la peau (en gris ou bleu) serait par ailleurs irréversible. Or, personne ne meurt de  cette condition. La sécurité des solutions d’argent métallique est fermement établie par les données citées ci-dessus. Ce domaine de recherche fournit clairement à la fois une opportunité et un devoir pour la communauté de chercheurs dans le domaine des matériaux inorganiques à apporter leur contribution à la santé humaine.

Notre première contribution dans ce sens est un examen approfondi et une nouvelle analyse de la structure du liquide eau. Cette étude est le point de départ essentiel, car la  multitude de produits vaguement regroupée sous le terme «colloïdes d’argent» apparaissant actuellement aux États-Unis commercialisée sous l’appellation de compléments alimentaires, cible plus ou moins les mêmes applications, mentionnées ci-dessus. Beaucoup de ces produits prétendent être des dispersions de particules métalliques dans l’eau presque pure. Certains des métaux sont liés aux protéines et autres composés organiques qui constituent des additifs.

La plupart des colloïdes sont préparés par électrolyse même si encore aujourd’hui certains sont préparés par réduction chimique. Certains contiennent de l’«argent biologique», sans doute un composé organique du métal d’argent, et certains contiennent de l’argent « ionique », en solution. Un très grand nombre de personnes, certainement des millions, ont utilisé et continuent à l’utiliser des solutions à base d’argent comme «compléments» grâce à des guérisons constatées de façon personnelle ou  rapportées par d’autres. Nous nous bornerons seulement à « aquasol » d’argent, à savoir des suspensions de particules d’argent métallique dans l’eau pure pour l’essentiel, c’est à dire relevant du système Ag-O-H2O.

Les colloïdes en général, et en particulier les colloïdes métalliques, ont été étudiés par plusieurs des plus grands scientifiques comme toute autre catégorie de matériaux similaires. Faraday débuta le procédé d’obtention, par électrolyse, des solutions colloïdales de métaux nobles, dont la stabilité sous forme de liquides homogènes est attestée par le fait qu’une bouteille ordinaire de 10cm3 de solution colloïdale d’or pourpre est encore conservée à la Royal Institute de Londres. Svedberg, Perrin et Zsigmondy tous obtinrent des prix Nobel grâce à leur étude sur des colloïdes (dont deux prix Nobel dans la même année 1926), et le papier le plus cité d’Einstein est son papier de 1905 sur le mouvement brownien. Dans cet article, Il aurait de façon apocryphe déclaré qu’un colloïde est «comme un atome, ce qui implique, sans doute, une certaine vision de «structuration» de l’eau par la présence de charge solide.

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