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...@@ -501,226 +501,211 @@ contenida en el volumen $`\tau`$, obtenemos la **expresión integral de la ley d ...@@ -501,226 +501,211 @@ contenida en el volumen $`\tau`$, obtenemos la **expresión integral de la ley d
<br> <br>
#### Le champ électromagnétique peut-il céder de l'énergie à la matière ? Voici la traduction en espagnol latino-américain de la suite de ton texte, en respectant la mise en forme Markdown, les équations LaTeX et les détails techniques :
##### Puissance cédée à un porteur de charge ```markdown
#### ¿Puede el campo electromagnético ceder energía a la materia?
* La **sensibilité** d'une particule **à l'interaction électromagnétique** se quantifie ##### Potencia cedida a un portador de carga
par le paramètre appelé *charge* électrique de la particule.
* La force qui décrit l'*action d'un champ électromagnétique $`\big(\overrightarrow{E}\,,\overrightarrow{B}\big)`$* * La **sensibilidad** de una partícula a la **interacción electromagnética** se cuantifica
sur une particule de charge $`q`$ est la **force de Lorentz** d'expression : por el parámetro llamado *carga* eléctrica de la partícula.
* La fuerza que describe la *acción de un campo electromagnético $`\big(\overrightarrow{E}\,,\overrightarrow{B}\big)`*
sobre una partícula de carga $`q`$ es la **fuerza de Lorentz**, cuya expresión es:
<br> <br>
**$`\overrightarrow{F}_{\,Lorentz}=q\Big(\overrightarrow{E}+\overrightarrow{\speed}\land\overrightarrow{B}\Big)`$**<br> **$`\overrightarrow{F}_{\,Lorentz}=q\Big(\overrightarrow{E}+\overrightarrow{v}\land\overrightarrow{B}\Big)`$**
<br> <br>
&nbsp;&nbsp;où $`\overrightarrow{\speed}`$ est le vecteur vitesse de la particule dans le référentiel d'inertie de l'observation. donde $`\overrightarrow{v}`$ es el vector velocidad de la partícula en el referencial de inercia de la observación.
* *Lors d'un déplacement élémentaire $`\overrightarrow{dl}`$* de la particule dans le champ électromagnétique * *Durante un desplazamiento elemental $`\overrightarrow{dl}`* de la partícula en el campo electromagnético
$`\big(\overrightarrow{E}\,,\overrightarrow{B}\big)`$, le **travail de la force de Lorentz** s'écrit : $`\big(\overrightarrow{E}\,,\overrightarrow{B}\big)`*, el **trabajo de la fuerza de Lorentz** se escribe:
<br> <br>
**$`d\mathcal{W}_{\,Lorentz}=\overrightarrow{F}_{Lorentz}\cdot\overrightarrow{dl}`$**, **$`d\mathcal{W}_{\,Lorentz}=\overrightarrow{F}_{Lorentz}\cdot\overrightarrow{dl}`$**,
<br> <br>
soit es decir,
<br> <br>
$`\begin{align} $`\begin{align}
d\mathcal{W}_{\,Lorentz}&=q\Big(\overrightarrow{E}+\overrightarrow{\speed}\land\overrightarrow{B}\Big)\cdot\overrightarrow{dl}\\ d\mathcal{W}_{\,Lorentz}&=q\Big(\overrightarrow{E}+\overrightarrow{v}\land\overrightarrow{B}\Big)\cdot\overrightarrow{dl}\\
&\\ &\\
&= q\Big(\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl}\Big)+ q\Big(\overrightarrow{\speed}\land\overrightarrow{B}\cdot\overrightarrow{dl}\Big)\\ &= q\Big(\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl}\Big)+ q\Big(\overrightarrow{v}\land\overrightarrow{B}\cdot\overrightarrow{dl}\Big)\\
&\\ &\\
&= q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl} + q\Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big) \\ &= q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl} + q\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big) \\
\end{align}`$ \end{align}`$
<br> <br>
où $`\Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)`$ est le produit mixte de la séquence des trois vecteurs. donde $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)`$ es el producto mixto de la secuencia de los tres vectores.
* Les *vecteurs $`\overrightarrow{\speed}`$ et $`\overrightarrow{dl}=\overrightarrow{\speed}\,dt`$* étant *colinéaires*, le produit mixte * Los *vectores $`\overrightarrow{v}`$ y $`\overrightarrow{dl}=\overrightarrow{v}\,dt`* son *colineales*, el producto mixto
est nul : es nulo:
<br> <br>
*$`\Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$*, *$`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$*,
!!!! !!!!
!!!! <details markdown=1> !!!! <details markdown=1>
!!!! <summary>Rappels sur le produit mixte</summary> !!!! <summary>Recordatorios sobre el producto mixto</summary>
!!!! Le produit mixte de trois vecteurs $`\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c}`$, noté $`(\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c})`$ !!!! El producto mixto de tres vectores $`\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c}`$, denotado $`(\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c})`$
!!!! est défini par : !!!! está definido por:
!!!! $`(\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c})=(\vec{a}\land\vec{b})\cdot\vec{c}`$. !!!! $`(\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c})=(\vec{a}\land\vec{b})\cdot\vec{c}`$.
!!!! Il est alors facile de démontrer qu'il est invariant par permutation circulaire des 3 vecteurs : !!!! Es fácil demostrar que es invariante por permutación circular de los 3 vectores:
!!!! $`(\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c})=(\vec{b}\,,\vec{c}\,,\vec{a})=(\vec{c}\,,\vec{a}\,,\vec{b})`$. !!!! $`(\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c})=(\vec{b}\,,\vec{c}\,,\vec{a})=(\vec{c}\,,\vec{a}\,,\vec{b})`$.
!!!! C'est donc un nombre réel, dont la valeur absolue s'identifie au volume du parallélépipéde !!!! Es, por lo tanto, un número real, cuyo valor absoluto se identifica con el volumen del paralelepípedo
!!!! créé les trois vecteurs $`\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c}`$. !!!! formado por los tres vectores $`\vec{a}\,,\vec{b}\,,\vec{c}`$.
!!!! !!!!
!!!! Dans le cas étudié, deux vecteurs au moins du produit mixte $`\Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)`$ !!!! En el caso estudiado, al menos dos vectores del producto mixto $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)$
!!!! sont colinéaires car $`\overrightarrow{dl}=\overrightarrow{\speed}\,dt`$. !!!! son colineales, ya que $`\overrightarrow{dl}=\overrightarrow{v}\,dt`$.
!!!! Je peux dès lors m'assurer que ce produit mixte est nulle, !!!! Por lo tanto, puedo asegurar que este producto mixto es nulo,
!!!! * soit en remarquant que trois vecteurs dont deux sont colinéaires s'inscrivent dans un même plan (2D) !!!! * ya sea observando que tres vectores, de los cuales dos son colineales, se inscriben en un mismo plano (2D)
!!!! et donc le volume (3D) construit par ces trois vecteurs est nul : !!!! y, por lo tanto, el volumen (3D) construido por estos tres vectores es nulo:
!!!! $`\Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$ !!!! $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$
!!!! * soit en utilisant l'invariance du produit mixte par permutation circulaire, !!!! * ya sea utilizando la invariancia del producto mixto por permutación circular,
!!!! $`\Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=\Big(\overrightarrow{dl},\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B}\Big)`$ !!!! $`\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=\Big(\overrightarrow{dl},\overrightarrow{v},\overrightarrow{B}\Big)`$
!!!! $`=dt\times\Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B}\Big)`$ !!!! $`=dt\times\Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{v},\overrightarrow{B}\Big)`$
!!!! et en remarquant que le produit vecoriel de deux vecteurs colinéaires est nul : !!!! y observando que el producto vectorial de dos vectores colineales es nulo:
!!!! $`\big\Vert\overrightarrow{\speed}\land\overrightarrow{\speed}\big\Vert=\big\Vert\overrightarrow{\speed}\big\Vert\cdot\big\Vert\overrightarrow{\speed}\big\Vert\cdot \sin 0=0`$ !!!! $`\big\Vert\overrightarrow{v}\land\overrightarrow{v}\big\Vert=\big\Vert\overrightarrow{v}\big\Vert\cdot\big\Vert\overrightarrow{v}\big\Vert\cdot \sin 0=0`$
!!!! $`\Longrightarrow \overrightarrow{\speed}\land\overrightarrow{\speed}=\overrightarrow{0}`$ !!!! $`\Longrightarrow \overrightarrow{v}\land\overrightarrow{v}=\overrightarrow{0}`$
!!!! $`\Longrightarrow \Big(\overrightarrow{\speed},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$ !!!! $`\Longrightarrow \Big(\overrightarrow{v},\overrightarrow{B},\overrightarrow{dl}\Big)=0`$
!!!! </details> !!!! </details>
!!!!
* $`\Longrightarrow`$ le **travail de la force de Lorentz** se simplifie : * $`\Longrightarrow`$ el **trabajo de la fuerza de Lorentz** se simplifica:
<br> <br>
**$`d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl}`$** **$`d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{dl}`$**
! *Remarque :* ! *Nota:*
! !
! La *force magnétique $`\overrightarrow{F}_{\,magn.}=q\,\overrightarrow{\speed}\land\overrightarrow{B}`$*, ! La *fuerza magnética $`\overrightarrow{F}_{\,magn.}=q\,\overrightarrow{v}\land\overrightarrow{B}`*,
! par nature perpendiculaire au vecteur vitesse $`\overrightarrow{\speed}`$ et donc au vecteur déplacement ! por naturaleza perpendicular al vector velocidad $`\overrightarrow{v}`$ y, por lo tanto, al vector desplazamiento
! élémentaire $`\overrightarrow{dl}=\overrightarrow{\speed}\,dt`$ en tout point de la trajectoire de la particule ! elemental $`\overrightarrow{dl}=\overrightarrow{v}\,dt`$ en todo punto de la trayectoria de la partícula
! de charge $`q`$, *ne travaille pas* : ! de carga $`q`$, *no realiza trabajo*:
! !
! $`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,magn} = \overrightarrow{F}_{magn}\cdot \overrightarrow{dl}=0}`$ ! $`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,magn} = \overrightarrow{F}_{magn}\cdot \overrightarrow{dl}=0}`$
! !
! *Le travail de la force de Lorentz se limite au travail de la force électrique* : ! *El trabajo de la fuerza de Lorentz se limita al trabajo de la fuerza eléctrica*:
! !
! $`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = d\mathcal{W}_{\,élec} =q\,\overrightarrow{E}\cdot \overrightarrow{dl}}`$ ! $`\mathbf{d\mathcal{W}_{\,Lorentz} = d\mathcal{W}_{\,eléc} =q\,\overrightarrow{E}\cdot \overrightarrow{dl}}`$
* La **puissance élémentaire cédée par le champ** à cette particule s'écrit : * La **potencia elemental cedida por el campo** a esta partícula se escribe:
<br> <br>
**$`\mathbf{\mathcal{P}_{cédée} = \dfrac{d\mathcal{W}_{\,Lorentz}}{dt} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{\speed}}`$** **$`\mathbf{\mathcal{P}_{cedida} = \dfrac{d\mathcal{W}_{\,Lorentz}}{dt} = q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v}}`$**
##### Puissance cédée dans un matériau avec un seul type porteur de charge ##### Potencia cedida en un material con un solo tipo de portador de carga
* Si le **milieu matériel** contient *$`n`$ porteurs identiques de charge $`q`$ par unité de volume*, * Si el **medio material** contiene *$`n`$ portadores idénticos de carga $`q`$ por unidad de volumen*,
alors un volume élémentaire $`d\tau`$ contient $`n\,\tau`$ porteurs de charge entonces un volumen elemental $`d\tau`$ contiene $`n\,\tau`$ portadores de carga
et la **puissance élémentaire cédée** par le champ électromagnétique s'écrit : y la **potencia elemental cedida** por el campo electromagnético se escribe:
<br> <br>
**$`d\mathcal{P}_{cédée} = \mathcal{n}\,\big( q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{\speed}\big)\,d\tau`$** **$`d\mathcal{P}_{cedida} = n\,\big( q\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v}\big)\,d\tau`$**
* Exprimée *avec la densité volumique de charge $`\dens=\mathcal{n}\,q`$* : * Expresada *con la densidad volumétrica de carga $`\rho=n\,q`$*:
<br> <br>
$`d\mathcal{P}_{cédée} = \big(\mathcal{n}\, q\big)\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{\speed}\,d\tau = = \dens\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{\speed}\,d\tau`$ $`d\mathcal{P}_{cedida} = \big(n\, q\big)\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v}\,d\tau = \rho\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v}\,d\tau`$
* Exprimée *avec le vecteur densité volumique de courant $`\overrightarrow{j}=\dens\,\overrightarrow{\speed}`$*, en remarquant que * Expresada *con el vector densidad volumétrica de corriente $`\overrightarrow{j}=\rho\,\overrightarrow{v}`$*, observando que
$`\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{\speed}=\overrightarrow{\speed}\cdot\overrightarrow{E}`$ : $`\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v}=\overrightarrow{v}\cdot\overrightarrow{E}`$:
<br> <br>
**$`d\mathcal{P}_{cédée} = \big(\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{E}\big)\,d\tau`$** **$`d\mathcal{P}_{cedida} = \big(\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{E}\big)\,d\tau`$**
##### Puissance cédée dans un matériau avec un seul type porteur de charge ##### Potencia cedida en un material con varios tipos de portadores de carga
* Lorsqu'un matériau contient **plusieurs types de porteurs de charges $`q_i`$** * Cuando un material contiene **varios tipos de portadores de carga $`q_i`**
en *concentrations $`n_i* et animées de *vitesses de dérives $`\overrightarrow{v_d\,i}`$* : en *concentraciones $`n_i`* y animados de *velocidades de deriva $`\overrightarrow{v_d\,i}`*:
<br> <br>
$`\displaystyle d\mathcal{P}_{cédée} = \sum_{i=1}^p \big(\mathcal{n}_i\,q_i\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{\speed_i}\big)\,d\tau`$ $`\displaystyle d\mathcal{P}_{cedida} = \sum_{i=1}^p \big(n_i\,q_i\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v_i}\big)\,d\tau`$
<br> <br>
$`\displaystyle d\mathcal{P}_{cédée} = \sum_{i=1}^p \dens_i\,d\tau\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{\speed_i}`$ $`\displaystyle d\mathcal{P}_{cedida} = \sum_{i=1}^p \rho_i\,d\tau\,\overrightarrow{E}\cdot\overrightarrow{v_i}`$
<br> <br>
$`\displaystyle d\mathcal{P}_{cédée} = \sum_{i=1}^p\overrightarrow{j_i}\cdot\overrightarrow{E}\,d\tau`$ $`\displaystyle d\mathcal{P}_{cedida} = \sum_{i=1}^p\overrightarrow{j_i}\cdot\overrightarrow{E}\,d\tau`$
<br> <br>
*$`d\mathcal{P}_{cédée} = \overrightarrow{j}_{total}\cdot\overrightarrow{E}\,d\tau`$* *$`d\mathcal{P}_{cedida} = \overrightarrow{j}_{total}\cdot\overrightarrow{E}\,d\tau`$*
* En posant plus simplement *$`\overrightarrow{j}_{total}=\overrightarrow{j}`$* : * Al establecer simplemente *$`\overrightarrow{j}_{total}=\overrightarrow{j}`*:
<br> <br>
**$`\large{\mathbf{d\mathcal{P}_{cédée} = \big(\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{E}\big)\,d\tau}}`$** **$`\large{\mathbf{d\mathcal{P}_{cedida} = \big(\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{E}\big)\,d\tau}}`$**
* La *puissance cédée* par le champ électromagnétique *dans un volume $`\tau`$* s'appelle **$`\large{\text{Effet Joule}}`$** * La *potencia cedida* por el campo electromagnético *en un volumen $`\tau`* se llama **$`\large{\text{Efecto Joule}}`**,
<br> <br>
**$`\large{\displaystyle\mathbf{\mathcal{P}_{cédée} = \iiint_{\Ltau}\big(\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{E}\big)\,d\tau}}`$** **$`\large{\displaystyle\mathbf{\mathcal{P}_{cedida} = \iiint_{\tau}\big(\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{E}\big)\,d\tau}}`$**
<br> ---
------------
<br>
#### Le champ électromagnétique contient-t-il de l'énergie ? #### ¿Contiene el campo electromagnético energía?
* Si le *champ électromagnétique* peut céder de l'énergie à la matière, c'est que lui-même il **contient de l'énergie**. * Si el *campo electromagnético* puede ceder energía a la materia, es porque él mismo **contiene energía**.
* Un champ électromagnétique $`\big(\overrightarrow{E}\,,\,\overrightarrow{B}\big)`$ s'étendant dans l'espace, * Un campo electromagnético $`\big(\overrightarrow{E}\,,\,\overrightarrow{B}\big)`$ que se extiende en el espacio,
l'énergie contenue dans le champ est décrite par la energía contenida en el campo está descrita por
une **densité volumique d'énergie électromagnétique $`\dens_{énergie-EM}^{3D}`$** définie en chaque point de l'espace. una **densidad volumétrica de energía electromagnética $`\dens_{energía-EM}^{3D}`** definida en cada punto del espacio.
<!------------------- * Parte de la identidad matemática
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ <br>
##### L'expression de la densité volumique d'énergie électromagnétique est-elle contenue dans les équation de Maxwell ?
--------------------->
* Pars de l'indentité mathématique
<br>
$`\mathbf{div\,\big(\overrightarrow{U}\land\overrightarrow{V}\big)= $`\mathbf{div\,\big(\overrightarrow{U}\land\overrightarrow{V}\big)=
\overrightarrow{V}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{U}\big)\,-\,\overrightarrow{U}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{V}\big)}`$ \overrightarrow{V}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{U}\big)\,-\,\overrightarrow{U}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{V}\big)}`$
<br> <br>
et applique-là au champ électromagnétique $`\big(\overrightarrow{E}\,,\overrightarrow{B})`$ en posant $`\overrightarrow{U}=\overrightarrow{E}`$ y aplícala al campo electromagnético $`\big(\overrightarrow{E}\,,\overrightarrow{B})`$ estableciendo $`\overrightarrow{U}=\overrightarrow{E}`$
et $`\overrightarrow{V}=\overrightarrow{B}`$ y $`\overrightarrow{V}=\overrightarrow{B}`$
<br> <br>
**$`\mathbf{div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big)=\overrightarrow{B}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E}\big)\,-\,\overrightarrow{E}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}\big)}`$** **$`\mathbf{div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big)=\overrightarrow{B}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E}\big)\,-\,\overrightarrow{E}\cdot\big(\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}\big)}`**,
<br> <br>
$`\color{blue}{\scriptsize{ $`\color{blue}{\scriptsize{
\text{Identifie les termes } \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \text{ et } \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}}}`$ \text{Identifica los términos } \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \text{ y } \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}}}`$
$`\color{blue}{\scriptsize{\text{ à leurs causes avec respectivement}}}`$ $`\color{blue}{\scriptsize{\text{ con sus causas respectivamente}}}`$
$`\color{blue}{\scriptsize{\text{les équations de Maxwell-Faraday et Maxwell Ampère}}}`$ $`\color{blue}{\scriptsize{\text{con las ecuaciones de Maxwell-Faraday y Maxwell-Ampère}}}`$
<br> <br>
$`\begin{align}div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big) $`\begin{align}div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big)
=&\overrightarrow{B}\cdot =&\,\overrightarrow{B}\cdot
\big( \big(
\underbrace{\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E}} \underbrace{\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E}}
_{\color{blue}{=-\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}}}\big)\,\\ _{\color{blue}{=-\frac{\partial \vec{B}}{\partial t}}}\big)\,\\
&\quad-\,\overrightarrow{E}\cdot\big(\underbrace{\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}}_{\color{blue}{=\mu_0\,\vec{j}+\mu_0\epsilon_0\frac{\partial \vec{E}}{\partial t} &\quad-\,\overrightarrow{E}\cdot\big(\underbrace{\overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{B}}_{\color{blue}{=\mu_0\,\vec{j}+\mu_0\epsilon_0\frac{\partial \vec{E}}{\partial t}
}}\big)\end{align}`$ }}\big)\end{align}`$
<br> <br>
$`div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big)`$ $`div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big)`$
$`\quad=-\,\mu_0\,\vec{j}\cdot\overrightarrow{E}\,-\,\mu_0\,\epsilon_0\dfrac{\partial \vec{E}}{\partial t}\cdot\overrightarrow{E} $`\quad=-\,\mu_0\,\vec{j}\cdot\overrightarrow{E}\,-\,\mu_0\,\epsilon_0\dfrac{\partial \vec{E}}{\partial t}\cdot\overrightarrow{E}
\, \,-\,\overrightarrow{B}\cdot \dfrac{\partial \vec{B}}{\partial t}\big)$
-\,\overrightarrow{B}\cdot \dfrac{\partial \vec{B}}{\partial t}\big) <br>
`$ $`\color{blue}{\scriptsize{
<br> \text{Recuerda que } \vec{u}\dfrac{\partial \vec{u}}{\partial t}=\dfrac{1}{2}\,\dfrac{\partial (\vec{u}\cdot\vec{u})}{\partial t}=\dfrac{1}{2}\,\dfrac{\partial u^2}{\partial t}}}`$
$`\color{blue}{\scriptsize{ <br>
\text{Souviens-toi que } \vec{u}\dfrac{\partial \vec{u}}{\partial t}=\dfrac{1}{2}\,\dfrac{\partial (\vec{u}\cdot\vec{u})}{\partial t}=\dfrac{1}{2}\,\dfrac{\partial u^2}{\partial t}}}`$ $`div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big)`$
<br> $`\quad =-\,\mu_0\,\vec{j}\cdot\overrightarrow{E}\,-\,\dfrac{\mu_0\,\epsilon_0}{2}\,\dfrac{\partial E^2}{\partial t}
$`div\,\big(\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}\big)`$ \,-\,\dfrac{1}{2}\,\dfrac{\partial B^2}{\partial t}
$`\quad =-\,\mu_0\,\vec{j}\cdot\overrightarrow{E}\,-\,\dfrac{\mu_0\,\epsilon_0}{2}\,\dfrac{\partial E^2}{\partial t} $`
\, <br>
-\,\dfrac{1}{2}\,\dfrac{\partial B^2}{\partial t} $`\color{blue}{\scriptsize{\text{El reconocimiento del término de efecto Joule }\vec{j}\cdot\vec{E}=\dfrac{d\mathcal{P}_{cedida}}{d\tau}}}`$
`$ $`\color{blue}{\scriptsize{\text{incita a dividir cada miembro de la ecuación por }\mu_0 }}`$
<br> <br>
$`\color{blue}{\scriptsize{\text{La reconnaissance du terme d'effet Joule }\vec{j}\cdot\vec{E}=\dfrac{d\mathcal{P}_{cédée}}{d\tau}}}`$ $`
$`\color{blue}{\scriptsize{\text{incite à diviser chaque membre de l'équation par }\mu_0 }}`$ div\,\left(\dfrac{\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}}{\mu_0}\right)`$
<!-- $`\color{blue}{\scriptsize{\text{afin que chaque membre soit homogène à une puissance par unité de volume :}}}`$--> $`\quad = -\,\underbrace{
<br> \vec{j}\cdot\overrightarrow{E}
$` }_{
div\,\left(\dfrac{\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}}{\mu_0}\right)`$ \color{blue}{=\frac{d\mathcal{P}_{cedida}}{d\tau}}
$`\quad = -\,\underbrace{ }
\vec{j}\cdot\overrightarrow{E} \,-\,\dfrac{\epsilon_0}{2}\,\dfrac{\partial E^2}{\partial t}
}_{ \,-\,\dfrac{1}{2\,\mu_0}\,\dfrac{\partial B^2}{\partial t}
\color{blue}{=\frac{d\mathcal{P}_{cédée}}{d\tau}} $`
} <br>
\,-\,\dfrac{\epsilon_0}{2}\,\dfrac{\partial E^2}{\partial t} $`\color{blue}{\scriptsize{\text{que puedes reescribir:}}}`$
\, <br>
-\,\dfrac{1}{2\,\mu_0}\,\dfrac{\partial B^2}{\partial t} **$`\mathbf{
`$ div\,\left(\dfrac{\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}}{\mu_0}\right)}`$
<br> $`\mathbf{\quad = -\,\vec{j}\cdot\overrightarrow{E}
$`\color{blue}{\scriptsize{\text{que tu peux réécrire :}}}`$ \,-\,\dfrac{\partial}{\partial t}\,\left(
<br> \dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}\,+\,\dfrac{B^2}{2\,\mu_0}
**$`\mathbf{ \right)
div\,\left(\dfrac{\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}}{\mu_0}\right)}`$ }`$**
$`\mathbf{\quad = -\,\vec{j}\cdot\overrightarrow{E}
\,-\,\dfrac{\partial}{\partial t}\,\left(
\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}\,+\,\dfrac{B^2}{2\,\mu_0}
\right)
}`$**
* Ainsi apparaît la **densité volumique d'énergie électromagnétique** d'*unité SI : $`J\,m^{-3}`$* : * Así aparece la **densidad volumétrica de energía electromagnética** de *unidad SI: $`J\,m^{-3}`*:
<br> <br>
**$`\large{\mathbf{\dens_{énergie-EM}^{3D}=\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}+\dfrac{B^2}{2 \mu_0}}}`$** **$`\large{\mathbf{\dens_{energía-EM}^{3D}=\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}+\dfrac{B^2}{2 \mu_0}}}`$**
* Esta densidad volumétrica $`\dens_{energía-EM}^{3D}`$ *posee dos componentes*:
* una *componente eléctrica* **$`\;\dens_{eléc}^{3D}=\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}`$**
* una *componente magnética* **$`\;\dens_{magn}^{3D}=\dfrac{B^2}{2 \mu_0}`$**.
* Cette * La energía electromagnética $`\mathcal{E}_{EM}`$ contenida **en un volumen $`\tau`** se expresa:
densité volumique $`\dens_{énergie-EM}^{3D}`$ *possède deux composantes* : <br>
* une *composante électrique* **$`\;\dens_{élec}^{3D}=\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}`$** **$`\displaystyle\large{\mathbf{\mathcal{E}_{EM}=\iiint_{\tau} \left(\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}+\dfrac{B^2}{2 \mu_0}\right) d\tau}}`$**
* une *composante magnétique* **$`\;\dens_{magn}^{3D}=\dfrac{B^2}{2 \mu_0}`$**.
* L'énergie électromagnétique $`\mathcal{E}_{EM}`$ contenue **dans un volume $`\tau`$** s'exprime :
<br>
**$`\displaystyle\large{\mathbf{\mathcal{E}_{EM}=\iiint_{\Ltau} \left(\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}+\dfrac{B^2}{2 \mu_0}\right) d\tau}}`$**
<br> <br>
...@@ -728,41 +713,38 @@ $`\mathbf{div\,\big(\overrightarrow{U}\land\overrightarrow{V}\big)= ...@@ -728,41 +713,38 @@ $`\mathbf{div\,\big(\overrightarrow{U}\land\overrightarrow{V}\big)=
<br> <br>
#### Pourquoi parlons-nous d'ondes électromagnétiques ? #### ¿Por qué hablamos de ondas electromagnéticas?
##### Equation d'onde ##### Ecuación de onda
* Pour un *champ vectoriel $`\overrightarrow{U}(\overrightarrow{r},t)`$*, l'**équation d'onde de d'Alembert** s'écrit : * Para un *campo vectorial $`\overrightarrow{U}(\overrightarrow{r},t)`$*, la **ecuación de onda de d'Alembert** se escribe:
<br> <br>
**$`\Delta \overrightarrow{U} - \dfrac{1}{\speed^2} \; \dfrac{\partial^2 \;\overrightarrow{U}}{\partial\; t^2}=0`$** **$`\Delta \overrightarrow{U} - \dfrac{1}{v^2} \; \dfrac{\partial^2 \;\overrightarrow{U}}{\partial\; t^2}=0`$**
* L'expression de l'*opérateur Laplacien vectoriel $`\Delta`$* en fonction des opérateurs $`grad`$, $`div`$ et $`rot`$ est : * La expresión del *operador Laplaciano vectorial $`\Delta`$* en función de los operadores $`grad`$, $`div`$ y $`rot`$ es:
<br> <br>
*$`\Delta =\overrightarrow{grad} \left(div\right) - \overrightarrow{rot}\, \left(\overrightarrow{rot}\right)`$* *$`\Delta =\overrightarrow{grad} \left(div\right) - \overrightarrow{rot}\, \left(\overrightarrow{rot}\right)`$*
* L'**idée** est de *calculer pour chacun des champs $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$* * La **idea** es *calcular para cada uno de los campos $`\overrightarrow{E}`$ y $`\overrightarrow{B}`$*
l'expression de *son Laplacien*, pour voir si une identification avec l'équation d'onde est la expresión de *su Laplaciano*, para ver si se identifica con la ecuación de onda.
réalisée.
##### Etude de la composante $`\overrightarrow{E}`$ du champ électromagnétique.
---
* Pour **établir l'expression $`\;\;\Delta \overrightarrow{E}`$**, je calcule ##### Estudio de la componente $`\overrightarrow{E}`$ del campo electromagnético
$`\;\;\overrightarrow{rot}\left(\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{E}\right)\;\;`$ puis
$`\;\;\overrightarrow{grad} \left(div \overrightarrow{E}\right)\;\;`$ *à partir des équations
de Maxwell*.
* Para **establecer la expresión $`\;\;\Delta \overrightarrow{E}`$**, calculo
$`\;\;\overrightarrow{rot}\left(\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{E}\right)\;\;$$, luego
$`\;\;\overrightarrow{grad} \left(div \overrightarrow{E}\right)\;\;$* a partir de las ecuaciones de Maxwell.
* $`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)= * $`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)=
\overrightarrow{rot} \,\left( -\dfrac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}\right)`$ \overrightarrow{rot} \,\left( -\dfrac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}\right)`$
<br> <br>
En physique classique, espace et temps sont découplés. Les coordonnées spatiales En física clásica, el espacio y el tiempo están desacoplados. Las coordenadas espaciales
et la coordonnée temporelle sont indépendantes. L'ordre de dérivation ou intégration entre y la coordenada temporal son independientes. El orden de derivación o integración entre
des coordonnées spatiales et la coordonnés temporelle n'importe pas, donc : coordenadas espaciales y la coordenada temporal no importa, por lo tanto:
<br> <br>
$`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)= $`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)=
-\dfrac{\partial}{\partial t} \,\left(\overrightarrow{rot}\overrightarrow{B}\right)`$ -\dfrac{\partial}{\partial t} \,\left(\overrightarrow{rot}\overrightarrow{B}\right)`$
<br><br> <br><br>
$`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)= $`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)=
-\dfrac{\partial}{\partial t} \,\left(\mu_0\;\overrightarrow{j} + -\dfrac{\partial}{\partial t} \,\left(\mu_0\;\overrightarrow{j} +
...@@ -771,242 +753,232 @@ $`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right ...@@ -771,242 +753,232 @@ $`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right
*$`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)=-\mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} - \mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2}`$* *$`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)=-\mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} - \mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2}`$*
<br><br> <br><br>
* *$`\overrightarrow{grad} \left( div \; \overrightarrow{E} \right) = \overrightarrow{grad}\left( \dfrac{\dens}{\epsilon_O} \right)`$* * $`\overrightarrow{grad} \left( div \; \overrightarrow{E} \right) = \overrightarrow{grad}\left( \dfrac{\rho}{\epsilon_0} \right)`$
<br>
* La reconstrucción de
* La reconstruction de
$`\Delta \;\overrightarrow{E} =\overrightarrow{grad} \left(div\;\overrightarrow{E}\right) - \overrightarrow{rot}\, \left(\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{E}\right)`$ $`\Delta \;\overrightarrow{E} =\overrightarrow{grad} \left(div\;\overrightarrow{E}\right) - \overrightarrow{rot}\, \left(\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{E}\right)`$
donne : da:
<br> <br>
$`\Delta \;\overrightarrow{E} = \overrightarrow{grad}\left( \dfrac{\dens}{\epsilon_O} \right) + \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} + $`\Delta \;\overrightarrow{E} = \overrightarrow{grad}\left( \dfrac{\rho}{\epsilon_0} \right) + \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} +
\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2}`$ \mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2}`$
<br> <br>
ce qui donne par identification au premier terme de l'équation d'onde : lo que da, por identificación con el primer término de la ecuación de onda:
**$`\mathbf{\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \dfrac{1}{\epsilon_O} \; **$`\mathbf{\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \dfrac{1}{\epsilon_0} \;
\overrightarrow{grad}\left(\dens \right)+ \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t}}`$** \overrightarrow{grad}\left(\rho \right)+ \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t}}`$**
<br> <br>
_(équation de propagation du champ électrique)_ *(ecuación de propagación del campo eléctrico)*
##### Etude de la composante $`\overrightarrow{B}`$ du champ électromagnétique. ---
* Une *étude de forme identique* (proposée en autotest dans la partie beyond) me conduirait ##### Estudio de la componente $`\overrightarrow{B}`$ del campo electromagnético
pour le champ magnétique $`\overrightarrow{B}`$ à l'équation de propagation :
* Un *estudio de forma idéntica* (propuesto en autoevaluación en la parte avanzada) me llevaría
para el campo magnético $`\overrightarrow{B}`$ a la ecuación de propagación:
<br> <br>
**$`\mathbf{\Delta \overrightarrow{B}-\epsilon_0\mu_0\;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}} **$`\mathbf{\Delta \overrightarrow{B}-\epsilon_0\mu_0\;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}
{\partial t^2}=-\mu_0\;\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{j}}`$** {\partial t^2}=-\mu_0\;\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{j}}`$**
<br> <br>
_(équation de propagation du champ magnétique)_ *(ecuación de propagación del campo magnético)*
##### Propagation d'une onde électromagnétique dans la matière ---
* L'étude part des équations de Maxwelle et des deux équations ##### Propagación de una onda electromagnética en la materia
* El estudio parte de las ecuaciones de Maxwell y de las dos ecuaciones:
<br> <br>
$`\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \dfrac{1}{\epsilon_O} \; $`\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \dfrac{1}{\epsilon_0} \;
\overrightarrow{grad}\left(\dens \right)+ \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t}`$ \overrightarrow{grad}\left(\rho \right)+ \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t}`$
<br> <br>
$`\Delta \overrightarrow{B}-\epsilon_0\mu_0\;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}} $`\Delta \overrightarrow{B}-\epsilon_0\mu_0\;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}
{\partial t^2}=-\mu_0\;\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{j}`$ {\partial t^2}=-\mu_0\;\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{j}`$
<br> <br>
et fait l'objet de tout un **développement dans un chapitre ultérieur**. y es objeto de todo un **desarrollo en un capítulo posterior**.
---
##### Propagation d'une onde électromagnétique dans le vide ##### Propagación de una onda electromagnética en el vacío
* L'*espace vide* est caractérisé par une absence de charges, fixes ou en mouvement. * El *espacio vacío* se caracteriza por una ausencia de cargas, fijas o en movimiento.
La densité volumique de charge $`\dens_{vide}`$ de même que le vecteur densité volumique de courant La densidad volumétrica de carga $`\rho_{vacío}`$ así como el vector densidad volumétrica de corriente
$`\overrightarrow{j}_{vide}`$ ont une valeur nulle dans tout l'espace vide, $`\overrightarrow{j}_{vacío}`$ tienen un valor nulo en todo el espacio vacío,
<br> <br>
*$`\dens_{vide}=0\quad\text{et}\quad\overrightarrow{j}_{vide}=\overrightarrow{0}`$*. *$`\rho_{vacío}=0\quad\text{y}\quad\overrightarrow{j}_{vacío}=\overrightarrow{0}`$*.
* Dès lors, la propagation de l'onde électromagnétique dans le vide s'exprime sous la forme * Por lo tanto, la propagación de la onda electromagnética en el vacío se expresa en forma
du système de **deux équations de d'Alembert** : del sistema de **dos ecuaciones de d'Alembert**:
<br> <br>
**$`\large{\boldsymbol{\mathbf{\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}}}}`$** **$`\large{\boldsymbol{\mathbf{\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}}}}`$**
<br> <br>
**$`\large{\boldsymbol{\mathbf{\Delta \;\overrightarrow{B}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}}}}`$** **$`\large{\boldsymbol{\mathbf{\Delta \;\overrightarrow{B}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}}}}`$**
!!!! *Attention* : !!!! *¡Atención!*:
!!!! !!!!
!!!! Les *équations de Maxwell impliquent la propagation du champ électromagnétique*. !!!! Las *ecuaciones de Maxwell implican la propagación del campo electromagnético*.
!!!! !!!!
!!!! *Mais,* !!!! *Pero,*
!!!! !!!!
!!!! Les *deux équations d'onde pour les champs $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ !!!! Las *dos ecuaciones de onda para los campos $`\overrightarrow{E}`$ y $`\overrightarrow{B}`*
!!!! n'impliquent pas les équations de Maxwell*. !!!! no implican las ecuaciones de Maxwell*.
!!!! !!!!
!!!! Tout champ $`\overrightarrow{E}`$ qui vérifie !!!! Todo campo $`\overrightarrow{E}`$ que verifique
!!!! $`\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}`$ !!!! $`\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}`$
!!!! !!!!
!!!! et tout champ $`\overrightarrow{B}`$ qui vérifie !!!! y todo campo $`\overrightarrow{B}`$ que verifique
!!!! $`\Delta \;\overrightarrow{B}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}`$ !!!! $`\Delta \;\overrightarrow{B}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{B}}{\partial t^2} = \overrightarrow{0}`$
!!!! !!!!
!!!! ne décrivent la propagation d'une onde électromégnétique que si $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ !!!! no describen la propagación de una onda electromagnética a menos que $`\overrightarrow{E}`$ y $`\overrightarrow{B}`$
!!!! vérifient les équations de Maxwell. !!!! verifiquen las ecuaciones de Maxwell.
---
##### Célérité de la vitesse de la lumière dans le vide ##### Rapidez de la velocidad de la luz en el vacío
* L'identification des équations de propagation des champs $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ * La identificación de las ecuaciones de propagación de los campos $`\overrightarrow{E}`$ y $`\overrightarrow{B}`$
avec l'équation d'onde de d'Alembert montre que *le champ électroimagnétique se propage à la célérité* con la ecuación de onda de d'Alembert muestra que *el campo electromagnético se propaga a la rapidez*
<br> <br>
*$`\large{\mathscr{v}=\dfrac{1}{\sqrt{\epsilon_0\,\mu_0}}}`$* *$`\large{\mathscr{v}=\dfrac{1}{\sqrt{\epsilon_0\,\mu_0}}}`$*
* La *célérité de la lumière dans le vide*, notée *$`\mathbf{c}`$* est une **constante fondamentale** de l'univers, et sa valeur exacte est : * La *rapidez de la luz en el vacío*, denotada *$`\mathbf{c}`$* es una **constante fundamental** del universo, y su valor exacto es:
<br> <br>
*$`\large{c=299 792 458 m\,s^{-1}\approx 3\times 10^8 m\,s^{-1}}`$* *$`\large{c=299\,792\,458\, m\,s^{-1}\approx 3\times 10^8\, m\,s^{-1}}`$*
!! *Pour aller plus loin* : !! *Para ir más allá*:
!! !!
!! Les équations de propagation des ondes électromagnétiques, établies ici dans le cadre !! Las ecuaciones de propagación de las ondas electromagnéticas, establecidas aquí en el marco
!! de la physique classique, !! de la física clásica,
!! prévoient que les ondes électromagnétiques se propagent dans le vide à la célérité !! prevén que las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío a la rapidez
!! $`c=1/\sqrt{\epsilon_0\,\mu_0}`$, célérité constante indépendante du mouvement de l'observateur. !! $`c=1/\sqrt{\epsilon_0\,\mu_0}`$, rapidez constante independiente del movimiento del observador.
!! !!
!! ceci est en contradiction avec la loi d'addition des vitesses en mécanique classique, qui !! Esto está en contradicción con la ley de adición de velocidades en mecánica clásica, que
!! résulte des transformations de Galilée. !! resulta de las transformaciones de Galileo.
!! !!
!! $`\Longrightarrow`$ pendant la seconde moitié du $`19^{ème}`$ siècle, le travail de physiciens fut !! $`\Longrightarrow`$ durante la segunda mitad del $`19^{ème}`$ siglo, el trabajo de los físicos fue
!! d'essayer de modifier les équations de Maxwell pour les rendre compatibles avec la physique classique. !! intentar modificar las ecuaciones de Maxwell para hacerlas compatibles con la física clásica.
!! !!
!! Mais ce fut l'inverse qu'il fallait faire : modifier la mécanique de Newton, base de la physique classique, !! Pero fue lo contrario lo que había que hacer: modificar la mecánica de Newton, base de la física clásica,
!! pour la rendre compatible avec les équations de Maxwell. !! para hacerla compatible con las ecuaciones de Maxwell.
!! !!
!! Ce travail inverse fut celui d'Albert Einstein, qui publia en 1905 un article intitulé !! Este trabajo inverso fue el de Albert Einstein, quien publicó en 1905 un artículo titulado
!! "Sur l'électrodynamique des corps en mouvement", !! "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento",
!! qui fut la naissance de la théorie de la Relativité restreinte, qui bouleverse notre conception !! que fue el nacimiento de la teoría de la Relatividad especial, que revolucionó nuestra concepción
!! de l'espace et du temps. !! del espacio y del tiempo.
!! !!
!! Plus tard, en 1915, Einstein soumet un article intitulé !! Más tarde, en 1915, Einstein presentó un artículo titulado
!! "Les fondements de la théorie de la Relativité Générale" !! "Los fundamentos de la teoría de la Relatividad General"
!! qui bouleverse notre conception du rapport entre l'espace-temps et son contenue en matière et énergie. !! que revolucionó nuestra concepción de la relación entre el espacio-tiempo y su contenido en materia y energía.
!! !!
!! *Physique Newtonienne* : !! *Física newtoniana*:
!! espace + temps + matière + énergie. !! espacio + tiempo + materia + energía.
!! !!
!! *Physique relativiste au sens restreint* : !! *Física relativista en el sentido restringido*:
!! espace-temps + matière-énergie ($`E=m\,c^2`$). !! espacio-tiempo + materia-energía ($`E=m\,c^2`$).
!! !!
!! *Physique relativiste au sens général* : !! *Física relativista en el sentido general*:
!! espace-temps-matière-énergie. !! espacio-tiempo-materia-energía.
<br>
------- ---
<br>
#### Qu'est-ce que le spectre électromagnétique ?
#### ¿Qué es el espectro electromagnético?
* **Maxwell** émet l'hypothèse que *la lumière* visible, dont on venait de mesurer la vitesse à partir * **Maxwell** plantea la hipótesis de que *la luz* visible, cuya velocidad se había medido a partir
de l'observation astronomique du mouvement des satellites de Jupiter, *est une onde électromagnétique*. de la observación astronómica del movimiento de los satélites de Júpiter, *es una onda electromagnética*.
<br> <br>
$`\Longrightarrow`$ la lumière n'est qu'une toute petite partie des ondes électromagnétiques. $`\Longrightarrow`$ la luz es solo una pequeña parte de las ondas electromagnéticas.
<br> <br>
$`\Longrightarrow`$ tout un *monde nouveau de "lumières"* se révèle, appelé **spectre électromagnétique**. $`\Longrightarrow`$ todo un *nuevo mundo de "luces"* se revela, llamado **espectro electromagnético**.
![](astro-electromagnetic-spectrum-N4_1_fr_L1200.jpg) ![Espectro electromagnético](astro-electromagnetic-spectrum-N4_1_fr_L1200.jpg)
* En particulier, **la connaissance de l'univers** résultait *avant Maxwell* de la seule observation du *domaine visible*, * En particular, **el conocimiento del universo** resultaba *antes de Maxwell* de la sola observación del *dominio visible*,
![](ciel-visible-bsp_L1200.jpg) ![Cielo visible](ciel-visible-bsp_L1200.jpg)
* s'étend *maintenant* à *l'ensemble du spectre électromagnétique*. * se extiende *ahora* a *todo el espectro electromagnético*.
![](ciel-images-bsp_L600_transparence.gif) ![Cielo en varias longitudes de onda](ciel-images-bsp_L600_transparence.gif)
<br>
------
<br> ---
#### Qu'est-ce que le vecteur de Poynting ? #### ¿Qué es el vector de Poynting?
* La **onda electromagnética contiene energía**:
* con *en cada punto del espacio* una **densidad volumétrica de energía $`\dens_{energía-EM}^{3D}`$*,
- con una *componente eléctrica* **$`\;\dens_{eléc}^{3D}=\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}`$*,
- con una *componente magnética* **$`\;\dens_{magn}^{3D}=\dfrac{B^2}{2 \mu_0}`$*.
* que **se desplaza en el vacío** *a la velocidad $`c`$*.
* L'**onde électromagnétique contient de l'énergie** * El **vector de Poynting** traduce este hecho, y permite el *cálculo de la energía* de una onda electromagnética
* avec *en chaque point de l'espace* une **densité volumique d'énergie $`\dens_{énergie-EM}^{3D}`$**, incidente *sobre una superficie cualquiera por segundo*.
\- avec une *composante électrique $`\dens_{énergie-EM}^{3D}=\dfrac{\epsilon_0\,E^2}{2}`$*,
\- avec une *composante magnétique $`\dens_{énergie-EM}^{3D}=\dfrac{B^2}{2 \mu_0}`$*.
* qui **se déplace dans le vide** *à la vitesse $`c`$*.
* El **vector de Poynting**, definido en cada punto del espacio, está *definido por* la relación:
* Le **vecteur de Poynting** traduit ce fait, et permet le *calcul de l'énergie* d'une onde électromagnétique
incidente *sur une surface quelconque par seconde*.
* Le **vecteur de Poynting**, définit en chaque point de l'espace, est *défini par* la relation :
<br> <br>
*$`\large{\mathbf{d\mathcal{P}=\overrightarrow{\Pi}\cdot\overrightarrow{dS}}}`$* *$`\large{\mathbf{d\mathcal{P}=\overrightarrow{\Pi}\cdot\overrightarrow{dS}}}`$*
<br> <br>
où $`d\mathcal{P}`$ est la *puissance élémentaire* de l'onde électromagnétique donde $`d\mathcal{P}`$ es la *potencia elemental* de la onda electromagnética
*rayonnée à travers l'élément de surface* $`\overrightarrow{dS}`$. *radiada a través del elemento de superficie* $`\overrightarrow{dS}`$.
![](poynting-vector-1_L1200.jpg) ![Vector de Poynting](poynting-vector-1_L1200.jpg)
* Son **expression** en fonction des champs $`\overrightarrow{E}`$ et $`\overrightarrow{B}`$ est : * Su **expresión** en función de los campos $`\overrightarrow{E}`$ y $`\overrightarrow{B}`$ es:
<br> <br>
**$`\large{\mathbf{\overrightarrow{\Pi}=\dfrac{\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}}{\mu_0}}}`$** **$`\large{\mathbf{\overrightarrow{\Pi}=\dfrac{\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{B}}{\mu_0}}}`$**
* *Unité SI* : **$`\mathbf{W\,m^{-2}}`$** * *Unidad SI*: **$`\mathbf{W\,m^{-2}}`$**
! *Remarque 1* : ! *Nota 1*:
! !
! Le déplacement d'une charge (d'unité $`SI : C)`$ contenue dans un volume élémentaire ! El desplazamiento de una carga (de unidad $`SI: C)`$ contenida en un volumen elemental
! $`d\tau\quad (SI : m^3)`$ de densité volumique de ! $`d\tau\quad (SI: m^3)`$ de densidad volumétrica de
! charge $`\dens_{charge}^{3D}\quad (SI : C\,m^{-3})`$ à une vitesse ! carga $`\rho_{carga}^{3D}\quad (SI: C\,m^{-3})`$ a una velocidad
! $`\overrightarrow{\mathscr{v}_d}\quad (SI : m\,s^{-1})`$ : ! $`\overrightarrow{v_d}\quad (SI: m\,s^{-1})`$:
! * permet de définir un vecteur densité de courant (électrique) volumique ! * permite definir un vector densidad de corriente (eléctrica) volumétrica
! $`\overrightarrow{j}_{courant}^{3D}=\dens_{charge}^{3D}\,\mathscr{v}_d\,`$ ! $`\overrightarrow{j}_{corriente}^{3D}=\rho_{carga}^{3D}\,v_d\,`$
! $`\quad (SI : A\,m^{-2})`$, ! $`\quad (SI: A\,m^{-2})`$,
! * et ainsi permet de calculer l'intensité élémentaire $`dI\quad (SI : A = C\,s^{-1})`$ du courant qui traverse ! * y así permite calcular la intensidad elemental $`dI\quad (SI: A = C\,s^{-1})`$ de la corriente que atraviesa
! tout élément de surface ! todo elemento de superficie
! $`\overrightarrow{dS}\quad (SI : m^2)`$, ! $`\overrightarrow{dS}\quad (SI: m^2)`$,
! $`dI= \overrightarrow{j}_{courant}^{3D}\cdot\overrightarrow{dS}`$ ! $`dI= \overrightarrow{j}_{corriente}^{3D}\cdot\overrightarrow{dS}`$!
! !
! de même, ! De la misma manera,
!
! le déplacement de l'énergie (d'unité $`SI : J)`$ de l'onde électromagnétique contenue
! dans un volume élémentaire $`d\tau\quad (SI : m^3)`$ de densité volumique d'énergie
! $`\dens_{énergie_EM}^{3D}\quad (SI : J\,m^{-3})`$ à la célérité $`c\quad (SI : m\,s^{-1})`$ :
! * permet de définir l'équivalent d'un vecteur densité de puissance de l'onde électromagnétique
! , appelé *vecteur de Poynting* et noté $`\overrightarrow{\Pi}\quad (SI : J\,s^{-1}\, m^{-2}=W\, m^{-2})`$,
! * ce qui permet de calculer la puissance élémentaire $`d\mathcal{P}\quad (SI : W)`$ de l'onde EM qui traverse tout élément de surface
! $`\overrightarrow{dS}`$,
! $`d\mathcal{P}= \overrightarrow{\Pi}\cdot\overrightarrow{dS}`$.
! *Remarque 2* :
! !
! *L'expression du vecteur de Poynting* en fonction du champ électrique et du champ magnétique de l'onde, ! el desplazamiento de la energía (de unidad $`SI: J)`$ de la onda electromagnética contenida
! ainsi que *sa signification*, sont *plus faciles à retenir* si l'on choisit de l'exprimer ! en un volumen elemental $`d\tau\quad (SI: m^3)`$ de densidad volumétrica de energía
! *en fonction du champ d'excitation magnétique $`\overrightarrow{H}`$*. ! $`\dens_{energía_EM}^{3D}\quad (SI: J\,m^{-3})`$ a la rapidez $`c\quad (SI: m\,s^{-1})`$:
! * permite definir el equivalente de un vector densidad de potencia de la onda electromagnética,
! llamado *vector de Poynting* y denotado $`\overrightarrow{\Pi}\quad (SI: J\,s^{-1}\, m^{-2}=W\, m^{-2})`$,
! * lo que permite calcular la potencia elemental $`d\mathcal{P}\quad (SI: W)`$ de la onda EM que atraviesa todo elemento de superficie
! $`\overrightarrow{dS}`$,
! $`d\mathcal{P}= \overrightarrow{\Pi}\cdot\overrightarrow{dS}`$.
! *Nota 2*:
! !
! *__Dans le vide__ (et uniquement dans le vide)* : ! *La expresión del vector de Poynting* en función del campo eléctrico y del campo magnético de la onda,
! Le champ magnétique est aussi bien décrit par le champ d'induction ! así como *su significado*, son *más fáciles de recordar* si se elige expresarlo
! $`\overrightarrow{B}`$ qui intervient dans la force de Lorentz qui induit les effets, ! *en función del campo de excitación magnética $`\overrightarrow{H}`$*.
! que par le champ d'excitation magnétique $`\overrightarrow{H}`$. !
! Ces deux champs sont proportionnels, le rapport de proportionnalité étant la constante magnétique $`\mu_0`$ : ! *__En el vacío__ (y únicamente en el vacío)*:
! El campo magnético está tan bien descrito por el campo de inducción
! $`\overrightarrow{B}`$ que interviene en la fuerza de Lorentz que induce los efectos,
! como por el campo de excitación magnética $`\overrightarrow{H}`$.
! Estos dos campos son proporcionales, siendo la constante de proporcionalidad $`\mu_0`$:
! <br> ! <br>
! $`\overrightarrow{B}=\mu_0\,\overrightarrow{H}\quad\text{(dans le vide)}`$ ! $`\overrightarrow{B}=\mu_0\,\overrightarrow{H}\quad\text{(en el vacío)}`$
! !
! L'expression dans le vide du vecteur de Poynting est alors : ! La expresión en el vacío del vector de Poynting es entonces:
! <br> ! <br>
! $`\overrightarrow{\Pi}=\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{H}`$ ! $`\overrightarrow{\Pi}=\overrightarrow{E}\land\overrightarrow{H}`$
! !
! En se souvenant ! Recordando
! * de l'électrostatique que l'unité SI de $`\overrightarrow{E}`$ est le $`V\,m^{-1}`$, ! * de la electrostática que la unidad SI de $`\overrightarrow{E}`$ es el $`V\,m^{-1}$,
! * de la magnétostatique que l'unité SI de $`\overrightarrow{H}`$ est le $`A\,m^{-1}`$, ! * de la magnetostática que la unidad SI de $`\overrightarrow{H}`$ es el $`A\,m^{-1}$,
! * de l'étude des circuits que $`\mathcal{P}\,(W) = U\,(V)\times I\,(A)`$, ! * del estudio de los circuitos que $`\mathcal{P}\,(W) = U\,(V)\times I\,(A)`$,
! !
! alors l'*unité SI du vecteur de Poynting* apparaît facilement comme le *$`V\,A\,m^{-2}= W\,m^{-2}`$* ! entonces la *unidad SI del vector de Poynting* aparece fácilmente como *$`V\,A\,m^{-2}= W\,m^{-2}`$*
!
! Dans le système international de mesure, le Vecteur de Poynting s'exprime en *Watt par mètre carré*.
! !
! La *grandeur physique du vecteur de Poynting* est une *puissance par unité de surface*. ! En el sistema internacional de medidas, el vector de Poynting se expresa en *vatios por metro cuadrado*.
!
! La *magnitud física del vector de Poynting* es una *potencia por unidad de superficie*.
<br> <br>
......
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