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M3P2
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0a5e608b
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0a5e608b
authored
Aug 24, 2022
by
Claude Meny
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cheatshhet.fr.md
...ive-vector-fields-properties/20.overview/cheatshhet.fr.md
+16
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No files found.
12.temporary_ins/08.conservative-vector-fields/20.conservative-vector-fields-properties/20.overview/cheatshhet.fr.md
View file @
0a5e608b
...
...
@@ -44,30 +44,30 @@ GRADIENT D'UN CHAMP SCALAIRE<br>_" du champ scalaire au champ vectoriel "_
*Définition du gradient*
:
Soit $
`
V
`
$ un champ scalaire.
Soit $
`
\phi
`
$ un champ scalaire.
En un point quelconque de l'espace, un déplacement élémentaire $
`\overrightarrow{dl}`
$ induit
une variation élémentaire $
`d
V
`
$ de la valeur du champ.
une variation élémentaire $
`d
\phi
`
$ de la valeur du champ.
Le vecteur $
`\overrightarrow{grad}\,
V`
$ réalise ne lien entre $
`dV
`
$ et $
`\overrightarrow{dl}`
$ au point considéré :
Le vecteur $
`\overrightarrow{grad}\,
\phi`
$ réalise ne lien entre $
`d\phi
`
$ et $
`\overrightarrow{dl}`
$ au point considéré :
$
`\mathbf{d
V=\overrightarrow{grad}\,V
\cdot\overrightarrow{dl}}`
$
$
`\mathbf{d
\phi=\overrightarrow{grad}\,\phi
\cdot\overrightarrow{dl}}`
$
*Expressions du gradient*
Coordonnées cartésiennes :
$
`\begin{align}
\overrightarrow{grad}\,
V &=\dfrac{\partial V}{\partial x}\,\overrightarrow{e_x}+\dfrac{\partial V}{\partial y}\,\overrightarrow{e_y}+\dfrac{\partial V
}{\partial z}\,\overrightarrow{e_z} \\
&=\overrightarrow{\nabla}\,
V
\overrightarrow{grad}\,
\phi &=\dfrac{\partial \phi}{\partial x}\,\overrightarrow{e_x}+\dfrac{\partial \phi}{\partial y}\,\overrightarrow{e_y}+\dfrac{\partial \phi
}{\partial z}\,\overrightarrow{e_z} \\
&=\overrightarrow{\nabla}\,
\phi
\end{align}`
$
avec opérateur nabla :
$
`\overrightarrow{\nabla}=\dfrac{\partial}{\partial x}\,\overrightarrow{e_x}+\dfrac{\partial}{\partial y}\,\overrightarrow{e_y}+\dfrac{\partial}{\partial z}\,\overrightarrow{e_z}`
$
Coordonnées cylindriques :
$
`\overrightarrow{grad}\,
V=\dfrac{\partial V}{\partial \rho}\,\overrightarrow{e_{\rho}}+\dfrac{1}{\rho}\,\dfrac{\partial V}{\partial \varphi}\,\overrightarrow{e_{\varphi}}+\dfrac{\partial V
}{\partial z}\,\overrightarrow{e_z}`
$
$
`\overrightarrow{grad}\,
\phi=\dfrac{\partial \phi}{\partial \rho}\,\overrightarrow{e_{\rho}}+\dfrac{1}{\rho}\,\dfrac{\partial \phi}{\partial \varphi}\,\overrightarrow{e_{\varphi}}+\dfrac{\partial \phi
}{\partial z}\,\overrightarrow{e_z}`
$
Coordonnées sphériques :
$
`\overrightarrow{grad}\,V=\dfrac{\partial
V}{\partial r}\,\overrightarrow{e_r}+\dfrac{1}{r}\,\dfrac{\partial V}{\partial \theta}\,\overrightarrow{e_{\theta}}+\dfrac{1}{r\,sin\,\theta}\,\dfrac{\partial V
}{\partial \varphi}\,\overrightarrow{e_{\varphi}}`
$
$
`\overrightarrow{grad}\,V=\dfrac{\partial
\phi}{\partial r}\,\overrightarrow{e_r}+\dfrac{1}{r}\,\dfrac{\partial \phi}{\partial \theta}\,\overrightarrow{e_{\theta}}+\dfrac{1}{r\,sin\,\theta}\,\dfrac{\partial \phi
}{\partial \varphi}\,\overrightarrow{e_{\varphi}}`
$
...
...
@@ -77,19 +77,19 @@ GRADIENT D'UN CHAMP SCALAIRE<br>_" du champ scalaire au champ vectoriel "_
*Opérateur gradient*
L'opérateur $
`\overrightarrow{grad}`
$, appliqué à un champ scalaire $
`
V
`
$ et en un point de l'espace, donne
le vecteur $
`\overrightarrow{grad}\,
V
`
$
L'opérateur $
`\overrightarrow{grad}`
$, appliqué à un champ scalaire $
`
\phi
`
$ et en un point de l'espace, donne
le vecteur $
`\overrightarrow{grad}\,
\phi
`
$
---
*Propriétés du gradient*
En tout point de l'espace :
*
$
`\overrightarrow{grad}\,
V
`
$ pointe en direction et sens où un
*
$
`\overrightarrow{grad}\,
\phi
`
$ pointe en direction et sens où un
vecteur déplacement élémentaire $
`\overrightarrow{dl}`
$ de norme constante $
`\Vert\overrightarrow{dl}\Vert`
$
induit la variation élémentaire maximale $
`d
V
_{MAX}`
$ (>0).
induit la variation élémentaire maximale $
`d
\phi
_{MAX}`
$ (>0).
*
dans cette direction et sens de variation maximale :
$
`\dfrac{d
V_{MAX}}{\Vert\overrightarrow{dl}\Vert}=\Vert\overrightarrow{grad}\,V
\Vert`
$
$
`\dfrac{d
\phi_{MAX}}{\Vert\overrightarrow{dl}\Vert}=\Vert\overrightarrow{grad}\,\phi
\Vert`
$
---
...
...
@@ -105,7 +105,7 @@ CHAMP VECTORIEL CONSERVATIF<br>_" du champ vectoriel (conservatif) aux champs sc
*Définition d'un champ vectoriel conservatif*
Un champ vectoriel $
`\overrightarrow{X}`
$ est conservatif si et seulement si il s'identifie
au champ de gradient d'un champ scalaire :
au champ de gradient d'un champ scalaire
$
`\phi`
$
:
$
`\mathbf{\overrightarrow{X}(\vec{r})\text{ est conservatif }}`
$
$
`\mathbf{\Longleftrightarrow\;\exists\,\phi(\vec{r}), \overrightarrow{X(\vec{r})}=\overrightarrow{grad}\,\big(\phi(\vec{r})\big)}`
$
...
...
@@ -115,7 +115,8 @@ CHAMP VECTORIEL CONSERVATIF<br>_" du champ vectoriel (conservatif) aux champs sc
La circulation d'un champ vectoriel conservatif le long d'un chemin $
`\Gamma`
$
$
`\displaystyle\mathbf{\begin{align}\int_{M1}^{M2} \overrightarrow{X}\cdot\overrightarrow{dl}&=\int_{M1}^{M2} \overrightarrow{grad}(\phi}\cdot\overrightarrow{dl}\\
= \int_{M1}^{M2} d\phi}=\phi(M2)-\phi(M1)\end{align}}`
$
= \int_{M1}^{M2} d\phi=\phi(M2)-\phi(M1)\\
\end{align}}`
$
...
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