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Pipeline #14980 canceled with stage
...@@ -54,49 +54,48 @@ $`\def\PSclosed{\mathscr{S}_{\displaystyle\tiny\bigcirc}}`$ ...@@ -54,49 +54,48 @@ $`\def\PSclosed{\mathscr{S}_{\displaystyle\tiny\bigcirc}}`$
##### Application du théorème de **Gauss local** aux ##### Application du théorème de **Gauss local** aux
### **Distributions de charge à symétrie de révolution** ### **Distributions de charge à symétrie cylindrique**
#### Comment sont-elles définies ? #### Comment sont-elles définies ?
* La distribution de charge possède un **axe unique de révolution**. * Ici définie, une distribution de charge à symétrie cylindrique *possède* deux symétries,
* une *symétrie de révolution*
* une **symétrie de translation**
*autour* et **selon** un même axe, *l'axe de révolution*.
! *rappel* : un axe de *révolution* est un axe de *rotation d'ordre infini*. ! *rappel* : un axe de *révolution* est un axe de *rotation d'ordre infini*.
* 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 :
**Repère cylindrique $`\mathbf{(O, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_{\varphi}}, z)}`$**
avec **$`\mathbf{Oz}`$ = axe de révolution**.
#### Comment caractériser un distribution de charges à symétrie de révolution ?
* Une distribution de charges est décrite par une **densité de charge $`\dens`$**.
* **Invariance par rotation d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque**
**$`\mathbf{\Longrightarrow \dens}`$**$`=\require{\cancel} \dens(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$**$`\mathbf{ =\dens(\rho, z)}`$**
<br><br>
### **Distributions invariantes par translation quelconque selon leur axe de révolution**
* Le système de coordonnées *le mieux adapté* est le système de **coordonnées cylindriques $`(O,\rho,\varphi,z)`$**,
avec **$`Oz =\;`$ axe de révolution**, et où :
* $`O`$ 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 $`\mathbf{(O, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_{\varphi}}, \overrightarrow{e_z})}`$*.
#### De quelles coordonnées dépend $`\dens`$ ? #### Comment caractériser un distribution de charges à symétrie cylindrique ?
* **Étude des invariances** *de la distribution de charges $`\dens`$* : * La 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 **$`\dens`$ ne dépend que de z** :
*$`\mathbf{\left.\begin{array}{l}
\dens=\dens\,(\rho, z) \\
\dens=\dens\,(\rho, \varphi)
\end{array}\quad\right\}
\,\Longrightarrow}`$* **$`\mathbf{\dens=\dens(\rho)}`$**
![](electrostatics-gauss-cylindrical-charge-distribution-1-v7_L1200.gif) <br>
_cylindre infini uniformément chargé en volume. Corriger_ $`\vec{e_r}`$ _en_ $`\vec{e_{\rho}}`$.
* invariance par rotation d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque $`\require{\cancel}\Longrightarrow \dens= \dens(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$ ![](electrostatics-gauss-cylindrical-charge-distribution-1-v7_L1200.gif)
* invariance par translation de longueur $`\Delta z`$ quelconque $`\require{cancel}\Longrightarrow \dens= \dens(\rho,\varphi, \xcancel{z})`$ _Un cylindre infini est, lorsqu'il est chargé uniformément en volume, l'exemple le plus simple de distribution de charge à symétrie cylindrique. Corriger_ $`\vec{e_r}`$ _en_ $`\vec{e_{\rho}}`$.
* *$`\mathbf{\left.\begin{array}{l}
\overrightarrow{\dens}=\overrightarrow{\dens}\,(\rho, z) \\
\overrightarrow{\dens}=\overrightarrow{\dens}\,(\rho, \varphi)
\end{array}\quad\right\}
\,\Longrightarrow}`$* **$`\mathbf{\dens=\dens(\rho)}`$**
#### De quelles coordonnées dépend $`\overrightarrow{E}`$ ? #### De quelles coordonnées dépend $`\overrightarrow{E}`$ ?
......
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