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...@@ -70,38 +70,35 @@ $`\def\PSclosed{\mathscr{S}_{\displaystyle\tiny\bigcirc}}`$ ...@@ -70,38 +70,35 @@ $`\def\PSclosed{\mathscr{S}_{\displaystyle\tiny\bigcirc}}`$
* Tout **plan contenant l'axe de révolution** est *plan de symétrie* pour la charge électrique. * Tout **plan contenant l'axe de révolution** est *plan de symétrie* pour la charge électrique.
#### Quel repère de l'espace choisir ? #### Quel système de coordonnées spatiales choisir ?
* Repère de l'espace adapté : * Le système de coordonnées *le mieux adapté* est le **système de coordonnées cylindriques $`O,\rho,\varphi,z)`$,
**Repère cylindrique $`\mathbf{(O, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_{\varphi}}, z)}`$** avec **$`\mathbf{Oz}=\Delta\;`$ = axe de révolution**, et où :
avec **$`\mathbf{Oz}`$ = axe de révolution**. * $`O`$ est le point de l'espace pris comme origine des coordonnées.
* $`\rho,\varphi,z)`$ sont les coordonnées cylindriques.
et de repère orthonormé associé le **repère cylindrique $`\mathbf{(O, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_{\varphi}}, z)}`$**.
#### Comment caractériser un distribution de charges à symétrie cylindrique ? #### Comment caractériser un distribution de charges à symétrie cylindrique ?
* Une distribution de charges est décrite par une **densité de charge $`\dens`$**. * Une distribution de charges est décrite par une **densité de charge $`\dens=\dens(\rho,\varphi,z)`$**.
<br>
* L'*invariance par rotation d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque* impose **$`\require{\cancel}\dens= \dens(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$**.
* L'*invariance par translation de longueur $`\Delta z`$ quelconque* impose **$`\require{cancel}\dens= \dens(\rho,\varphi, \xcancel{z})`$**.
<br>
* Au final, la densité volumique de charge ne dépend que de la coordonnée $`z`$ :
*$`\mathbf{\left.\begin{array}{l}
\dens=\dens\,(\rho, z) \\
\dens=\dens\,(\rho, \varphi)
\end{array}\quad\right\}
\,\Longrightarrow}`$* **$`\mathbf{\dens=\dens(\rho)}`$**
* **Invariance par rotation d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque** * **Invariance par rotation d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque**
**$`\mathbf{\Longrightarrow \dens}`$**$`=\require{\cancel} \dens(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$**$`\mathbf{ =\dens(\rho, z)}`$** **$`\mathbf{\Longrightarrow \dens}`$**$`=\require{\cancel} \dens(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$**$`\mathbf{ =\dens(\rho, z)}`$**
<br><br>
### **Distributions invariantes par translation quelconque selon leur axe de révolution**
#### De quelles coordonnées dépend $`\dens`$ ?
* **Étude des invariances** *de la distribution de charges $`\dens`$* :
![](electrostatics-gauss-cylindrical-charge-distribution-1-v7_L1200.gif) ![](electrostatics-gauss-cylindrical-charge-distribution-1-v7_L1200.gif)
_cylindre infini uniformément chargé en volume. Corriger_ $`\vec{e_r}`$ _en_ $`\vec{e_{\rho}}`$. _cylindre infini uniformément chargé en volume. Corriger_ $`\vec{e_r}`$ _en_ $`\vec{e_{\rho}}`$.
* invariance par rotation d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque $`\require{\cancel}\Longrightarrow \dens= \dens(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$
* invariance par translation de longueur $`\Delta z`$ quelconque $`\require{cancel}\Longrightarrow \dens= \dens(\rho,\varphi, \xcancel{z})`$
* *$`\mathbf{\left.\begin{array}{l}
\dens=\dens\,(\rho, z) \\
\dens=\dens\,(\rho, \varphi)
\end{array}\quad\right\}
\,\Longrightarrow}`$* **$`\mathbf{\dens=\dens(\rho)}`$**
#### De quelles coordonnées dépend $`\overrightarrow{E}`$ ? #### De quelles coordonnées dépend $`\overrightarrow{E}`$ ?
......
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