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092fa94b
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092fa94b
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Aug 22, 2022
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Claude Meny
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...ism-in-vacuum/10.maxwell-equations/10.main/textbook.fr.md
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-6
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12.temporary_ins/90.electromagnetism-in-vacuum/10.maxwell-equations/10.main/textbook.fr.md
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092fa94b
...
@@ -517,7 +517,7 @@ $`\Delta \;\overrightarrow{B}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarr
...
@@ -517,7 +517,7 @@ $`\Delta \;\overrightarrow{B}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarr
---------------------------------------
---------------------------------------
#### Équations de Maxwell et
échange d'énergie entre le champ électromagnétique et
la matière
#### Équations de Maxwell et
puissance cédée par le champ électromagnétique à
la matière
Le champ électromagnétique interagit mécaniquement avec les particules chargées (électrons, ions, …) de la
Le champ électromagnétique interagit mécaniquement avec les particules chargées (électrons, ions, …) de la
matière, le terme "mécaniquement" signifiant que la présence d'un champ magnétique modifie le
matière, le terme "mécaniquement" signifiant que la présence d'un champ magnétique modifie le
...
@@ -525,15 +525,19 @@ mouvement des particules chargées. En Physique classique, l'interaction mécani
...
@@ -525,15 +525,19 @@ mouvement des particules chargées. En Physique classique, l'interaction mécani
le concept de force, et la modification de mouvement induite par une force appliquée est décrite
le concept de force, et la modification de mouvement induite par une force appliquée est décrite
par les lois de Newton.
par les lois de Newton.
##### Puissance cédée à une charge ponctuelle
La sensibilité d'une particule à l'interaction avec un champ électromagnétique se quantifie
La sensibilité d'une particule à l'interaction avec un champ électromagnétique se quantifie
par
un
paramètre appelé charge électrique de la particule.
par
le
paramètre appelé charge électrique de la particule.
La force qui décrit l'action d'un champ électromagnétique $`
\b
ig(
\o
verrightarrow{E}
\,
,
\o
verrightarrow{B}
\b
ig)
`$
La force qui décrit l'action d'un champ électromagnétique $`
\b
ig(
\o
verrightarrow{E}
\,
,
\o
verrightarrow{B}
\b
ig)
`$
sur une particule de charge $`
q
`$ est la force de Lorentz d'expression
sur une particule de charge $`
q
`$ est la force de Lorentz d'expression
$`
\o
verrightarrow{F}_{
\,
Lorentz}=q
\B
ig(
\o
verrightarrow{E}+
\o
verrightarrow{v}
\l
and
\o
verrightarrow{B}
\B
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`$
$`
\o
verrightarrow{F}_{
\,
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\B
ig(
\o
verrightarrow{E}+
\o
verrightarrow{v}
\l
and
\o
verrightarrow{B}
\B
ig)
`$
où $`
\o
verrightarrow{v}
`$ est le vecteur vitesse de la particule dans le référentiel d'observation.
où $`
\o
verrightarrow{v}
`$ est le vecteur vitesse de la particule dans le référentiel d'inertie de l'observation.
!!!!! *référentiel d'inertie = référentiel galiléen*
Lors d'un déplacement élémentaire $`
\o
verrightarrow{dl}
`$ de la particule dans le champ électromagnétique
Lors d'un déplacement élémentaire $`
\o
verrightarrow{dl}
`$ de la particule dans le champ électromagnétique
$`
\b
ig(
\o
verrightarrow{E}
\,
,
\o
verrightarrow{B}
\b
ig)
`$, le travail de la force de Lorentz s'écrit :
$`
\b
ig(
\o
verrightarrow{E}
\,
,
\o
verrightarrow{B}
\b
ig)
`$, le travail de la force de Lorentz s'écrit :
...
@@ -567,7 +571,7 @@ $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$,
...
@@ -567,7 +571,7 @@ $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$,
!!!! C'est donc un nombre réel, dont la valeur absolue s'identifie au volume du parallélépipéde
!!!! C'est donc un nombre réel, dont la valeur absolue s'identifie au volume du parallélépipéde
!!!! créé les trois vecteurs $`
\v
ec{a}
\,
,
\v
ec{b}
\,
,
\v
ec{c}
`$.
!!!! créé les trois vecteurs $`
\v
ec{a}
\,
,
\v
ec{b}
\,
,
\v
ec{c}
`$.
!!!!
!!!!
!!!! Dans le cas étudié, deux vecteurs du produit mixte $`
\B
ig(
\o
verrightarrow{v},
\o
verrightarrow{B},
\o
verrightarrow{dl}
\B
ig)
`$
!!!! Dans le cas étudié, deux vecteurs
au moins
du produit mixte $`
\B
ig(
\o
verrightarrow{v},
\o
verrightarrow{B},
\o
verrightarrow{dl}
\B
ig)
`$
!!!! sont colinéaires car $`
\o
verrightarrow{dl}=
\o
verrightarrow{v}
\,
dt
`$.
!!!! sont colinéaires car $`
\o
verrightarrow{dl}=
\o
verrightarrow{v}
\,
dt
`$.
!!!! Je peux dès lors m'assurer que ce produit mixte est nulle,
!!!! Je peux dès lors m'assurer que ce produit mixte est nulle,
!!!! * soit en remarquant que trois vecteurs dont deux sont colinéaires s'inscrivent dans un même plan (2D)
!!!! * soit en remarquant que trois vecteurs dont deux sont colinéaires s'inscrivent dans un même plan (2D)
...
@@ -579,12 +583,20 @@ $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$,
...
@@ -579,12 +583,20 @@ $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$,
!!!! et en remarquant que le produit vecoriel de deux vecteurs colinéaires est nul :
!!!! et en remarquant que le produit vecoriel de deux vecteurs colinéaires est nul :
!!!! $`
\b
ig
\V
ert
\o
verrightarrow{v}
\l
and
\o
verrightarrow{v}
\b
ig
\V
ert=
\b
ig
\V
ert
\o
verrightarrow{v}
\b
ig
\V
ert
\c
dot
\b
ig
\V
ert
\o
verrightarrow{v}
\b
ig
\V
ert
\c
dot
\s
in 0=0
`$
!!!! $`
\b
ig
\V
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\o
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\l
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\o
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ig
\V
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\b
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\b
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`$
!!!! $`
\L
ongrightarrow
\o
verrightarrow{v}
\l
and
\o
verrightarrow{v}=
\o
verrightarrow{0}
`$
!!!! $`
\L
ongrightarrow
\o
verrightarrow{v}
\l
and
\o
verrightarrow{v}=
\o
verrightarrow{0}
`$
!!!! $\Longrightarrow \Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`
$
!!!! $
'
\Longrightarrow \Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`
$
!!!!
</details>
!!!!
</details>
et le travail de la force de Lorentz se simplifie :
et le travail de la force de Lorentz se simplifie :
$
`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl}}`
$
$
`\mathcal{W}_{\,Lorentz} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl}`
$
La puissance cédée par le champ à cette particule est donc
$
`\mathbf{d\mathcal{P}_{cédée} = \dfrac{\mathcal{W}_{\,Lorentz}}{dt} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v}}`
$
<!---QUESTION- que peut se poser l'apprenant--------------
Pourquoi la dérivée par rapport au temps de l'énergie ne s'applique que sur dl et pas sur E?
---------------------------------------------------------->
!
*Remarque :*
!
*Remarque :*
!
!
...
@@ -600,6 +612,12 @@ $`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{d
...
@@ -600,6 +612,12 @@ $`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{d
! $
`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = d\mathcal{W}_{\,élec} =q\,\overrightarrow{E}\cdot \overrightarrow{dl}}`
$
! $
`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = d\mathcal{W}_{\,élec} =q\,\overrightarrow{E}\cdot \overrightarrow{dl}}`
$
##### Puissance cédée à une charge ponctuelle
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...
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