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0c70d38a
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0c70d38a
authored
Jan 13, 2020
by
Claude Meny
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...-physics/04.differential-operators/04.curl/textbook.fr.md
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01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.Niv3/05.math-tools-for-physics/04.differential-operators/04.curl/textbook.fr.md
View file @
0c70d38a
...
...
@@ -42,31 +42,35 @@ $`\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{X}`$ du champ vectoriel $`\overrightarro
Un champ vectoriel, par définition, s'étend dans les trois directions de l'espace.
A priori, sauf dans des cas spécifiques très simples, la direction autour de
laquelle une composante tournante du champ vectoriel est non visible et inconnue.
Je ne peux donc que tester la composante rotation du champ vectoriel en un point M
Je ne peux donc que tester la composante rotation du champ vectoriel
$
`\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{X}`
$ en un point M
et autour d'un axe arbitraire représenté par un vecteur unitaire .
Je considère, dans le plan perpendiculaire à au point P, un contour fermé C
entourant le point M. Je choisi comme sens positif de circulation sur ce contour C
le sens positif conventionnel donné par la règle de la main droite : si mon pouce
tendu indique la direction du vecteur , alors l'orientation de les quatre autres
doigts indique le sens positif de rotation. La circulation du champ vectoriel le
long du contour C s'écrit
Je considère, dans le plan perpendiculaire à $
`\overrightarrow{n}`
$ au point P,
un contour fermé C entourant le point M. Je choisi comme sens positif de circulation
sur ce contour C le sens positif conventionnel donné par la règle de la main droite :
si mon pouce tendu indique la direction du vecteur $
`\overrightarrow{n}`
$, alors
l'orientation de les quatre autres doigts indique le sens positif de rotation.
La circulation du champ vectoriel $
`\overrightarrow{X}`
$ le long du contour C s'écrit
$
`\oint_{C} \overrightarrow{X} \cdot \overrightarrow{dl}`
$
Ce contour C inscrit dans un plan délimite une surface plane d'aire S
$
`S = \iint_{S \leftrightarrow C} dS`
$
Je diminue maintenant la taille de ce contour entourant le point M, de ce fait la
longueur l du contour C et l'aire S de la surface plane délimitée par C tendent
toutes deux vers zéro. Par définition, la limite lorsque S tend vers zéro du rapport
"circulation de le long du contour C" par "l'aire S de la surface plane délimitée
par C" donne la composante dans la direction d'un vecteur appelé rotationnel du
champ vectoriel au point M. L'écriture mathématique de cette définition est beaucoup
plus simple :
(1)
"circulation de $
`\overrightarrow{X}`
$ le long du contour C" par "l'aire S de la
surface plane délimitée par C" donne la composante dans la direction $
`\overrightarrow{n}`
$
d'un vecteur appelé rotationnel du champ vectoriel $
`\overrightarrow{X}`
$ au point M.
L'écriture mathématique de cette définition est beaucoup plus simple :
$
`\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{X_M} \cdot \overrightarrow{n}
=
\lim_{\substack{S \to 0 \\ en\,M}} \: \dfrac{\oint_C \overrightarrow{X} \cdot
\overrightarrow{dl}}{\iint_{S \leftrightarrow C} dS}`
$ (1)
Ainsi, si le plan dans lequel s'effectue la rotation du champ vectoriel au voisinage
de M est bien le plan perpendiculaire à , alors le vecteur indique bien la direction
...
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