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...@@ -452,18 +452,52 @@ situés en tout *point $`P`$ de la spire* de coordonnées cylindriques ...@@ -452,18 +452,52 @@ situés en tout *point $`P`$ de la spire* de coordonnées cylindriques
##### Expression du champ magnétique élémentaire ##### Expression du champ magnétique élémentaire
* Selon la loi de Biot et Savart, l'élément de courant $`I\,\overrightarrow{dl}_P`$ * Selon la *loi de Biot et Savart*, l'élément de courant $`I\,\overrightarrow{dl}_P`$
en tout point $`P`$ de la spire parcourue par le courant $`I`$ créé en tout point $`P`$ de la spire parcourue par le courant $`I`$ créé
*en tout point M* de l'espace le **champ magnétique élémentaire** *en tout point M* de l'espace le **champ magnétique d'excitation élémentaire**
<br> <br>
**$`\mathbf{\overrightarrow{dB}_{P\rightarrow M}}`$**$`\;=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\overrightarrow{dl}_P **$`\mathbf{\overrightarrow{dH}_{P\rightarrow M}=\dfrac{1}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\overrightarrow{dl}_P
\land\overrightarrow{PM}}{||\overrightarrow{PM}||^3}`$ \land\overrightarrow{PM}}{||\overrightarrow{PM}||^3}\quad`$** (A m<sup>-1</sup>,
<br>
ou encore, la spire étant plongé dans l'espace vide ou dans l'air, le **champ d'induction magnétique**
<br>
**$`\mathbf{\overrightarrow{dB}_{P\rightarrow M}=\mu_0 \overrightarrow{dH}_{P\rightarrow M}}\quad`$** (T).
$`\hspace{2cm}=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot R\,d\varphi\,\overrightarrow{e_{\varphi}}\land d\,\overrightarrow{e_d}}{d^3}`$ * Le calcul de $`\overrightarrow{H}`$ se limitant aux points de l'axe $`Oz`$, les coordonnées de tout
*point $`M`$ de l'axe $`Oz`$* s'expriment
*$`M = (\rho_M = 0, \,\varphi_M = 0, \, z_M)`$*
*$`\boldsymbol{\mathbf{\hspace{2cm}=\dfrac{\mu_0\,I}{4\pi}\cdot\dfrac{R\,d\varphi}{d^2}\cdot \overrightarrow{e_{\varphi}}\wedge \overrightarrow{e_d}}}`$*
* *Exprimons $`\overrightarrow{dH}_{P\rightarrow M}`$* **en fonction des données de base de l'étude**, soit
L'élément de courant $`I\,\overrightarrow{dp}_{P}`$,
le rayon $`R`$ de la spire, la coordonnée $`z_M`$, et les vecteurs
$`\overrightarrow{e_{\rho}},\,\overrightarrow{e_{\varphi}},\,\overrightarrow{e_z}`$ de la base cylindrique choisie :
* le vecteur $`,\overrightarrow{PM}`$ se décompose en
<br>
**$`\overrightarrow{PM}=\overrightarrow{PO}+\overrightarrow{OM}=-R\,\overrightarrow{e_{\rho}}+z_m\,\overrightarrow{e_z}`$**.
* Les coordonnées cylindriques sont orthonormées ($`\overrightarrow{e_{\rho}}\perp\overrightarrow{e_z}`$) donc
l'angle $`\alpha =\widehat{OMP}`$ est droit, le triangle (OMP) est rectangle en $`O`$.
Ainsi la *distance $`d=||\,\overrightarrow{PM}\,||`$* qui intervient dans la loi de Coulomb,
grâce au *théorème de Pythagore* appliqué au triangle (OMP), s'exprime :
<br>
**$`d = \sqrt{(-R)^2+z_M^2}=(R^2+z_M^2)^{\,1/2}`$**
* Le champ d'excitation magnétique élémentaire au point $`M`$ créé par l'élément de courant en $`P`$ se réécrit donc :<br>
<br> <br>
**$`\mathbf{\overrightarrow{dH}_{P\rightarrow M}}`$**
$`\quad=\dfrac{I}{4\pi}\cdot\dfrac{\overrightarrow{dl}_P
\land\overrightarrow{PM}}{||\overrightarrow{PM}||^3}`$
<br>
$`\hspace{1.7cm}=\quad\dfrac{I}{4\pi}\cdot\dfrac{R\,d\varphi\overrightarrow{e_{\varphi}}\land\overrightarrow{PM})}{d^3}`$
<br>
$`\hspace{1.7cm}=\quad\dfrac{I}{4\pi}\cdot\dfrac{(R\,d\varphi\overrightarrow{e_{\varphi}})\land(-R\,\overrightarrow{e_{\rho}}+z_m\,\overrightarrow{e_z}))}{(R^2+z_M^2)^{\,3/2}}`$
<br>
$`\hspace{1.7cm}=\quad\dfrac{I}{4\pi}\cdot\dfrac{-R^2\,(\overrightarrow{e_{\varphi}})\land\overrightarrow{e_{\rho}})+R\,z_m\,(\overrightarrow{e_{\varphi}}\land\overrightarrow{e_z})}{(R^2+z_M^2)^{\,3/2}} d\varphi`$
<br>
##### Symétries des courants et direction du champ magnétique total ##### Symétries des courants et direction du champ magnétique total
<br> <br>
......
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