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Update 12.temporary_ins/10.electrostatics-vacuum/40.gauss-theorem-applications/25.cylindrical-charge-distributions/20.gauss-local/20.overview/cheatsheet.fr.md
parent f0de2369
Pipeline #17016 canceled with stage
......@@ -223,34 +223,34 @@ $`\require{\cancel}=\dfrac{1}{\rho}\cdot\dfrac{\partial\left(\rho\,E_{\rho}\righ
#### Qu'impliquent les invariances de $`\overrightarrow{E}`$ ?
* L'étude des invariances de la distribution de charge implique en tout point de l'espace : **$`\mathbf{\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E}(\rho)}=E_{\rho}(\rho)\,\overrightarrow{e_\rho}`$**
* L'étude des invariances de la distribution de charge implique en tout point de l'espace : **$`\boldsymbol{\mathbf{\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E}(\rho)}=E_{\rho}(\rho)\,\overrightarrow{e_\rho}}`$**
* Dans l'espression $`\dfrac{\partial\left(\rho\,E_{\rho}\right)}{\partial\,\rho}`$, le terme **$`\rho\,E_{\rho}(\rho)`$** est une **fonction de la seule coordonnée $`\rho`$**. l'opérateur de *dérivée partielle* $`\dfrac{\partial}{\partial\,\rho}`$ peut être *remplacée par* l'opérateur de *dérivée totale* $`\dfrac{d}{d\rho}`$.
* $`\Longrightarrow`$ la divergence de $`\overrightarrow{E}`$ se réécrit :
**$`\mathbf{div\overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho}\cdot\dfrac{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}{d\rho}}`$**
**$`\boldsymbol{\mathbf{div\overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho}\cdot\dfrac{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}{d\rho}}}`$**
#### Comment remonter à l'expression de $`\overrightarrow{E}`$ ?
* $`div\overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho}\cdot\dfrac{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}{d\rho}`$ permet l'*écriture de la différentielle $`d\left(\rho\,E_{\rho}\right)`$* de la fonction $`\rho\,E_{\rho}`$ sous la forme :
<br>
**$`\mathbf{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\rho\,div\overrightarrow{E}\cdot d\rho}`$**
**$`\boldsymbol{\mathbf{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\rho\,div\overrightarrow{E}\cdot d\rho}}`$**
* L'*intégration de $`d\left(\rho\,E_{\rho}\right)`$ entre $`\rho=0`$ et $`\rho_M`$*, $`M=M(\rho_M\,,\varphi_M\,, z_M)`$ étant un point quelconque de l'espace donne :
<br>
**$`\displaystyle\mathbf{\int_{\rho=0}^{\rho_M}d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\rho_M\,E_{\rho}(\rho_M)-0\times E_{\rho}(0)}`$**
**$`\displaystyle\boldsymbol{\mathbf{\int_{\rho=0}^{\rho_M}d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\rho_M\,E_{\rho}(\rho_M)-0\times E_{\rho}(0)}}`$**
* **par raisons de symétries**, *$`\mathbf{\overrightarrow{E}}`$ est nul sur l'axe $`\mathbf{Oz}`$*,
$`\overrightarrow{E}(\rho=0) = \overrightarrow{0} \Longrightarrow 0 \times E_{\rho}(0)=0`$,
(il suffisait de montrer que le champ garde une valeur finie en $`\rho=0`$)
<br>
$`\quad\Longrightarrow`$ **$`\displaystyle\mathbf{\rho_M\,E_{\rho}=\int_{\rho=0}^{\rho_M}d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}`$**
$`\quad\Longrightarrow`$ **$`\displaystyle\boldsymbol{\mathbf{\rho_M\,E_{\rho}=\int_{\rho=0}^{\rho_M}d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}}`$**
* Nous obtenons alors, *en tout point $`\mathbf{M=M(\rho_M\,,\varphi_M\,, z_M)}`$*,
<br>
**$`\left\{\begin{array}{l}
\mathbf{\rho_M=0\Longrightarrow \overrightarrow{E}=\overrightarrow{0}} \\
\mathbf{\displaystyle\rho_M\gt 0 \Longrightarrow \overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho_M}\int_{\rho=0}^{\rho_M}d\left(\rho\,E_{\rho}\right)\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}}
\boldsymbol{\mathbf{\rho_M=0\Longrightarrow \overrightarrow{E}=\overrightarrow{0}}} \\
\boldsymbol{\mathbf{\displaystyle\rho_M\gt 0 \Longrightarrow \overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho_M}\int_{\rho=0}^{\rho_M}d\left(\rho\,E_{\rho}\right)\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}}}
\end{array}\right.`$**
#### Comment faire le lien avec la distribution de charges puis en déduire $`\overrightarrow{E}`$ ?
......@@ -266,7 +266,7 @@ $`\left.\begin{array}{l}
d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\rho\,div\overrightarrow{E}\cdot d\rho \\
div\overrightarrow{E}=\dfrac{\dens^{3D}}{\epsilon_0}
\end{array}\right\}`$$`\Longrightarrow`$
**$`\mathbf{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\dfrac{\rho\,\dens^{3D}}{\epsilon_0}\cdot d\rho}`$**
**$`\boldsymbol{\mathbf{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\dfrac{\rho\,\dens^{3D}}{\epsilon_0}\cdot d\rho}}`$**
* Dès lors, l'intégration relie en chaque point le champ électrique local à la densité volumique de charge locale :
<br>
......@@ -274,7 +274,7 @@ $`\left.\begin{array}{l}
\displaystyle\overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho_M}\int_{\rho=0}^{\rho_M}d\left(\rho\,E_{\rho}\right)\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}\\
d\left(\rho\,E_{\rho}\right)=\dfrac{\rho\,\dens^{3D}}{\epsilon_0}\cdot d\rho
\end{array}\right\}`$$`\Longrightarrow`$
**$`\displaystyle\mathbf{\overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho_M}\int_{\rho=0}^{\rho_M}\dfrac{\rho\,\dens^{3D}}{\epsilon_0}\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}}`$**
**$`\displaystyle\boldsymbol{\mathbf{\overrightarrow{E}=\dfrac{1}{\rho_M}\int_{\rho=0}^{\rho_M}\dfrac{\rho\,\dens^{3D}}{\epsilon_0}\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}}}`$**
* **Ces résultats**
* Sur l'axe de révolution $`Oz`$ ($`\rho_M=0`$ :
......
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