CONVERSION entre UNITéS éLECTRIQUES

-conversion entre unités électriques

Les conversions entre les diverses unités électriques donnent lieu à un nombre incalculable de questions, à cause des confusions entre les grandeurs

Rappelons d'abord les relations usuelles (rappel pragmatique simplifié)

1°.une charge est

soit 1 entité induite, telle une charge électrique Q, ou un [di]pôle magnétique K 

soit 1 entité d’induction, telle l'entité  électrique P ou la charge magnétique ampèrienne c

Chacune de ces deux dernières entités-charges inductrices est égale à :

(énergie x facteur de milieu) / potentiel inducteur

2°.un champ  est un gradient du potentiel correspondant (donc c'est la dérivée du potentiel par rapport à la longueur) et c'est aussi une fluence de la charge précitée

3°.un FLUX est le produit (champ x surface)  ou encore le quotient (charge / angle solide)

4°.un potentiel est la circulation du champ correspondant (c'est donc champ x longueur)

et c'est aussi le (FLUX correspondant / longueur)

5°.une grandeur angulaire  est égale à la grandeur de base, divisée par l'angle (c'est souvent un angle solide en électromagnétisme)

6°.une grandeur d'excitation (un champ, un FLUX, un potentiel.....) est égale à la même grandeur en induction divisée par le facteur de milieu correspondant

Donc l'erreur classique de parler d'un champ, d'un FLUX, d'un potentiel... sans spécifier s'il s'agit d'induction ou d'excitation (= induit) laissera le doute sur les unités à employer, d'où erreur patente

 

Voici maintenant quelques questions réellement relevées chez des élèves :

a.combien de Gauss dans 1 Tesla ?   >> réponse simple, car ce sont 2 unités mesurant la même grandeur (un champ B ) d'où 1 Gs = 10-4  T

b.combien de W/m² dans un Tesla ? >>> comme le W/m² est une unité de puissance surfacique (p*) et le Tesla une unité de champ d'induction magn. B ,il faut recourir à la relation les unissant >> p* = i.B/ t

donc un W/m² (unité pour p*) est un Ampère-Tesla par seconde (ce qui n'a pas grand intérêt)

c.combien d'Ampère par mètre dans un Tesla ? >>>  l'A/m est une unité d'aimantation (M)  et le Tesla une unité de champ d'induction magn.(B) donc il faut recourir à la relation les unissant >> M = B.Ω / μ    donc

un A/m est un Tesla (pour B) -stéradian (pour Ω) -par H-sr/m (pour μ, le facteur de milieu)

Donc cette question -comme celle du dessus en b-- n'est pas pertinente, car on ne sait pas dire combien d'unités sont contenues dans une autre grandeur, différente de celle à qui on veut la comparer

(cela ressemble à la question "combien d'hectares dans 1 volt ?")

d.combien d' Ampères par mètre, pour le champ magnétique d'une ligne haute tension ? >>> question douteuse, car une ligne émet un champ magn. d'induction (exprimé en Tesla) dont les effets sont la réception (à distance) d'un champ magnétique induit (qui est lui, exprimé en Ampère par mètre-stéradian)

Mais la question concerne l'Ampère par mètre, qui est une unité de polarisation, qui, elle, ne devient un champ qiue quand on l'envoie dans un angle solide... Alors tout cela est glauque

e.combien d'Ampères par mètre dans une aimantation rémanente ?

question cohérente, car l'aimantation a bien pour unité l'A/m. Et le fait qu'elle soit rémanente (comme dans un aimant) ne change pas sa mesure et reste bien exprimable en A/m

f.combien de Watt-heures dans un Ampère-heure ?

même remarque qu'en b) ou c)  ci-dessus >> ces 2 unités ici en cause, concernent deux grandeurs différentes, donc on ne peut pas donner d'équivalence, sinon rappeler que 1 Watt-heure, c'est un Ampère-heure multiplié par un Volt

g.combien de Tesla dans un moment dipolaire ?

question totalement incohérente, car le Tesla est une unité de champ d'induction magnétique et par contre, un moment "dipolaire" est vraisemblablement un moment magnétique ampèrien (induit) dans lequel il faut faire intervenir la perméabilité...etc

c'est inextricable

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