FLUX, physique
Le flux d'un champ de vecteurs à travers un élément de surface ds (orientée) est la grandeur A cos α ds, où α désigne l'angle entre le vecteur du champ (de module A) et la normale (orientée) à la surface. Cette grandeur caractérise localement la relation entre vecteur du champ et normale à la surface. Historiquement, le premier champ vectoriel fut celui de la vitesse d'écoulement d'un fluide, et le flux v cos α ds mesurait le volume de fluide traversant la surface ds par unité de temps. Par extension, le terme s'applique également à n'importe quel champ, voire à un système (discontinu) de particules en mouvement. Dans ce dernier cas, le « flux des particules » (de vitesse v et de concentration n) à travers la surface, c'est-à-dire le nombre des particules la traversant par unité de temps, est égal à nv cos α ds. Le flux à travers une surface finie S s'obtient par sommation (intégration). Pour une surface fermée S, limitant un volume V, on a, sous certaines conditions très générales, le théorème de Gauss-Ostrogradski : le flux à travers S est égal à l'intégrale dans le volume V de la divergence du champ de vecteurs.
En théorie des fluides, tout transport d'une grandeur extensive (proportionnelle à la masse) s'exprime par un flux. Si v désigne la vitesse d'écoulement et p la densité du fluide, il s'agit, par exemple, du flux de volume (débit volumique : v cos α ds), du flux de masse (débit massique : pv cos α ds), du flux d'énergie cinétique (pv2/ . v cos α ds), etc.
En optique, le flux lumineux est égal au produit ES, où E est l'éclairement reçu par une surface S. Ce flux est égal à la puissance transportée, mesurée en watts (flux d'énergie).
En électromagnétisme, le flux de l'induction magnétique à travers une surface fermée est nul, tandis que le flux de l'induction électrique (vers l'extérieur) est proportionnel à la charge électrique contenue à l'intérieur. D'autre part, la vitesse de variation du flux de l'induction magnétique à travers une surface non fermée, s'appuyant sur une courbe fermée C, mesure la force électromotrice engendrée par un circuit épousant la forme de C. Dans un champ électromagnétique (E, H), le transport de l'énergie est décrit par le flux du vecteur S = (E × H) (vecteur de Poynting) et le transport de la quantité de mouvement par le flux de G = (1/c)S, où c est la vitesse de la lumière dans le vide.
En thermodynamique des processus irréversibles en régime stationnaire, il s’agit du transport entretenu par certains agents x1, x2, …, dits « forces généralisées ».
La suite de cet article est accessible aux abonnés
- Des contenus variés, complets et fiables
- Accessible sur tous les écrans
- Pas de publicité
Déjà abonné ? Se connecter
Écrit par
- Viorel SERGIESCO : docteur en physique
Classification
Pour citer cet article
Viorel SERGIESCO. FLUX, physique [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Autres références
-
DÉTECTEURS DE PARTICULES
- Écrit par Pierre BAREYRE, Jean-Pierre BATON, Georges CHARPAK, Monique NEVEU, Bernard PIRE
- 10 978 mots
- 12 médias
...entre deux électrodes est utilisé pour collecter les ions produits dans le gaz, sans aucune multiplication. Les chambres servent en général à mesurer le flux moyen de rayonnement. Elles sont un élément important des instruments utilisés pour la dosimétrie des rayonnements ionisants (tabl. 1). En raison... -
CHALEUR
- Écrit par Paul GLANSDORFF
- 985 mots
La première tentative d'interprétation physique assimilait la chaleur à un fluide dit subtil et indestructible dénommé le calorique, répandu partout au sein de la matière. Son passage d'un corps à un autre était notamment responsable du refroidissement du premier et de l'échauffement du second....
-
CINÉTIQUE DES FLUIDES THÉORIE
- Écrit par Jean-Loup DELCROIX
- 9 801 mots
- 15 médias
Dans un gaz isotrope, le flux qui traverse un élément de surface placé en un point quelconque du fluide est nul ; mais il est en fait la somme algébrique de deux flux égaux Φ et Φ′ traversant la surface en sens contraire. Le calcul de ces flux à partir de f1 donne la formule générale :... -
COULEUR
- Écrit par Pierre FLEURY, Christian IMBERT
- 7 731 mots
- 21 médias
...on peut présenter le résultat, dans le cas d'un spectre de raies, sous la forme d'un tableau donnant, pour chacune des longueurs d'onde λ présentes, la portion correspondante ΔP de la puissance P (énergie transportée par unité de temps, ou flux d'énergie). S'il s'agit d'un spectre continu, on évalue,... - Afficher les 17 références
Voir aussi
