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Pipeline #13715 canceled with stage
......@@ -51,6 +51,64 @@ Attention !!! En période très préliminaire d'élaboration et de construction
### Les équations de Maxwell
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RÉSUMÉ
: ---
*Domaine de validité* :
Très général. Dans le vide, et même dans la matière si l'échelle d'observation n'est pas mésoscopique,
mais atomique.
Attention toutefois, une description plus exacte de la matière à l'échelle atomique
requiert l'utilisation de la physique quantique.
_Attention : Les expressions ci-dessous ne sont valables que dans le système international d'unité $`SI`$, anciennement $`MKS`$._
---
*FORME LOCALE DES ÈQUATIONS DE MAXWELL
* En tout point de l'espace et à tout instant :
$`\left\{\begin{array}{l}
\mathbf{div \overrightarrow{E} = \dfrac{\dens}{\epsilon_0}}\quad\text{Maxwell-Gauss}\\
\mathbf{div \overrightarrow{B} = 0}\quad\text{Maxwell-flux}\\
\mathbf{\overrightarrow{rot} \;\overrightarrow{E} = -\dfrac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}}\quad\text{Maxwell-Faraday}\\
\mathbf{\overrightarrow{rot} \;\overrightarrow{B} = \mu_0\;\overrightarrow{j} + \mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}}}\quad\text{Maxwell-Ampère}
\end{array}\right.`$
avec $`\begin{align}
\text{avec : }&\dens=\dens^{3D}`$ : densité volumique de charge.
&\overrightarrow{j}=\overrightarrow{j}^{3D}`$ : vecteur densité volumique de courant.
\end{align}`$
* $`\Longrightarrow}`$ la conservation de la charge :
$`\mathbf{div\,\overrightarrow{j} +\dfrac{\partial \dens}{\partial t}=0}`$
* $`\Longrightarrow}`$ la propagation dans le vide
de l'onde électromagnétique (EM), partie variable du champ électromagnétique :
$`\left\{\begin{array}{l}
\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}\\
\Delta \;\overrightarrow{B}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}
\end{array}\right.`$
à la célérité $`\large{c=299 792 458 m\,s^{-1}\approx 3\times 10^8 m\,s^{-1}}`$,
constante fundamentale de la nature.
* $`\Longrightarrow}`$ le champ EM contient de l'énergie,
en densité volumique :
$`\mathbf{\dens_{énergie-EM}=\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}+\dfrac{B^2}{2 \mu_0}}`$
* $`\Longrightarrow}`$ tout $`\overrightarrow{dS}`$ reçoit la puissance EM $`\mathcal{P}_{EM}`$ :
$`$`\mathcal{P}_{EM}=\Pi\cdot\overrightarrow{dS}`$
avec $`\Pi=\dfrac{\vec{E}\land\vec{B}}{\mu_0}`$ vecteur de Poynting.
* $`\Longrightarrow}`$ le champ EM cède de l'énergie à la matière par effet Joule :
$`\mathcal{P}_{cédée} = \overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{E}\,d\tau}}`$
* $`\Longrightarrow}`$ toute particule chargée accélérée produit une onde électromagnétique.
<br>
#### Quel fut le travail de Maxwell ?
* *Jusqu'au milieu du XIVème siècle*, **électricité, magnétisme et optique** étaient étudiés dans des *domaines scientifiques distincts*.
......
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