Commit 308e7e3a authored by Claude Meny's avatar Claude Meny

Update cheatsheet.fr.md

parent f4901d45
Pipeline #13588 canceled with stage
...@@ -246,22 +246,50 @@ que **variables, $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ ne peuvent exi ...@@ -246,22 +246,50 @@ que **variables, $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ ne peuvent exi
* Le terme *$`\dfrac{\partial\overrightarrow{B}}{\partial t}\ne 0`$ implique $`\overrightarrow{E}\ne \overrightarrow{0}`$* * Le terme *$`\dfrac{\partial\overrightarrow{B}}{\partial t}\ne 0`$ implique $`\overrightarrow{E}\ne \overrightarrow{0}`$*
* Le terme *$`\dfrac{\partial\overrightarrow{E}}{\partial t}\ne 0`$ implique $`\overrightarrow{B}\ne \overrightarrow{0}`$* * Le terme *$`\dfrac{\partial\overrightarrow{E}}{\partial t}\ne 0`$ implique $`\overrightarrow{B}\ne \overrightarrow{0}`$*
#### Que disent les équations de Maxwell sur la conservation de la charge ? #### Que disent les équations de Maxwell sur la conservation de la charge ?
##### Loi de conservation de la charge électrique
* Dans la matière, les **charges électriques** sont portées par les *électrons* et
les *protons* des noyaux atomiques. *En physique classique*, ces particules existent,
et elles **ne peuvent ni surgir du vide, ni disparaître**.
* Ainsi le **principe de conservation de la charge** électrique peut se résumer en une phrase :
<br>
*Dans tout volume de l'espace et pendant une durée donnée, la charge électrique qui entre dans ce volume moins la charge électrique
qui en sort est égale à la variation de la charge dans le volume.*
<br>
Cela se traduit en *écriture mathématique* par l'**expression intégrale**:
<br>
Pour toute surface fermée $`S`$ délimitant un volume macroscopique $`\Ltau`$,
<br>
**$`\oiint_{S\leftrightarrow\Ltau}\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{dS}+\iiint_{\Ltau}\dfrac{\partial\dens}{\partial t}\cdot d\tau=0`$**
* Aucune limite de taille, supérieure ou inférieure, ne limitant ce raisonnement, il *s'applique aussi
à une surface de taille mésoscopique ou microscopique*. Ainsi la loi de conservation
a aussi une **expression locale**, valide en tout point de l'espace, qui s'écrit :
<br>
**$`div\,\overrightarrow{j} +\dfrac{\partial \dens}{\partial t}=0`$**
##### Etude des équation de Maxwell
* **Partons de** la combinaison d'opérateurs remarquable, valable pour tout champ vectoriel $`\overrightarrow{U}`$, * **Partons de** la combinaison d'opérateurs remarquable, valable pour tout champ vectoriel $`\overrightarrow{U}`$,
qui s'énonce qui s'énonce
*La divergence du rotationnel d'un champ vectoriel est toujours nulle*, *La divergence du rotationnel d'un champ vectoriel est toujours nulle* :
et d'expression mathématique :
<br> <br>
$`\forall \overrightarrow{X}\big(\overrightarrow{r},t\big)\;,`$*$`\quad div\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{X}\big)=0`$*. $`\forall \overrightarrow{X}\big(\overrightarrow{r},t\big)\;,`$*$`\quad \mathbf{div\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{X}\big)=0}`$*.
<br> <br>
et appliquons là au champ d'induction magnétique $`\overrightarrow{B}`$ : et appliquons là au champ d'induction magnétique $`\overrightarrow{B}`$ :
<br> <br>
**$`div\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}\big)=0`$**. **$`div\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}\big)=0`$**.
* La *loi de Maxwell-Ampère* permet d'écrire : * La *loi de Maxwell-Ampère*
*$`\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}=\mu_0\,\overrightarrow{j} + \mu_0\epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}`$*
permet d'écrire :
<br> <br>
**$`div\Big(\mu_0\,\overrightarrow{j} + \mu_0\epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}\Big)=0`$** **$`div\Big(\mu_0\,\overrightarrow{j} + \mu_0\epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}\Big)=0`$**
...@@ -269,8 +297,8 @@ que **variables, $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ ne peuvent exi ...@@ -269,8 +297,8 @@ que **variables, $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ ne peuvent exi
<br> <br>
$`div\Big(\overrightarrow{j} + \epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}\Big)=0`$ $`div\Big(\overrightarrow{j} + \epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}\Big)=0`$
* L'**équation contient déjà $`\overrightarrow{j}`$**, je cherche à * L'équation contient déjà $`\overrightarrow{j}`$, je cherche à faire apparaître $`\dens`$.
*faire apparaître la loi de Maxwell-Gauss* pour **faire apparaître $`\dens`$** : Pour cela, je cherche à faire apparaître $`div\,\overrightarrow{j}`$ pour ensuite utiliser la loi de maxwell-Gauss.
<br> <br>
$`div\,\overrightarrow{j} + div\Big(\epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}\Big)=0`$ $`div\,\overrightarrow{j} + div\Big(\epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}\Big)=0`$
...@@ -292,21 +320,21 @@ Je reconnais là la loi de conservation de la charge. ...@@ -292,21 +320,21 @@ Je reconnais là la loi de conservation de la charge.
* Dans le cadre de la *physique classique, espace et temps sont indépendants*, * Dans le cadre de la *physique classique, espace et temps sont indépendants*,
l'ordre de dérivation par une variable spatiale et une variable temporelle n'importe pas : l'ordre de dérivation par une variable spatiale et une variable temporelle n'importe pas :
<br> <br>
$`\dfrac{\partial}{\partial t}\left(\dfrac{\partial}{\partial x}\right) =\dfrac{\partial}{\partial x}\left(\dfrac{\partial}{\partial t}\right) `$ *$`\dfrac{\partial}{\partial t}\left(\dfrac{\partial}{\partial x}\right) =\dfrac{\partial}{\partial x}\left(\dfrac{\partial}{\partial t}\right)`$*
* L'opérateur divergence n'est constitué que de dérivées partielles de variables d'espace. * L'opérateur divergence n'est constitué que de dérivées partielles de variables d'espace.
* $`\dfrac{\partial}{\partial t}`$ est une dérivée partielle de la variable temps. * $`\dfrac{\partial}{\partial t}`$ est une dérivée partielle de la variable temps.
*$`\Longrightarrow\quad div\left(\dfrac{\partial}{\partial t}\right)= \dfrac{\partial}{\partial t} *$`\Longrightarrow\quad div\left(\dfrac{\partial}{\partial t}\right)= \dfrac{\partial}{\partial t}\left(div\right)`$*.
\left(div\right)`$*.
Nous obtenons : Nous obtenons :
<br> <br>
$`div\,\overrightarrow{j} + \epsilon_0 \;\dfrac{\partial}{\partial t} **$`div\,\overrightarrow{j} + \epsilon_0 \;\dfrac{\partial}{\partial t}\left(div\,\overrightarrow{E}\right)=0`$**
\left(div\,\overrightarrow{E}\right)=0`$
* En utilisant la *loi de Maxwell-Gauss $`div\,\overrightarrow{E}=\dfrac{\dens^{3D}}{\epsilon_0}`$*
nous obtenons l'**équation de conservation locale de la charge** électrique en régime variable (donc toujours vérifiée) :
<br> <br>
**$`div\,\overrightarrow{j} +\dfrac{\partial \dens^{3D}}{\partial t}=0`$**
* En utilisant la *loi de Maxwell-Gauss $`div\,\overrightarrow{E}=\dfrac{\dens}}{\epsilon_0}`$*
<br>
nous obtenons l'**équation de conservation locale de la charge** électrique en régime variable (donc toujours vérifiée) :
<br>
**$`div\,\overrightarrow{j} +\dfrac{\partial \dens}{\partial t}=0`$**
! *Les équations de Maxwell contiennent et impliquent la conservation de la charge électrique.* ! *Les équations de Maxwell contiennent et impliquent la conservation de la charge électrique.*
......
Markdown is supported
0% or
You are about to add 0 people to the discussion. Proceed with caution.
Finish editing this message first!
Please register or to comment