Commit 8303f562 authored by Claude Meny's avatar Claude Meny

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Pipeline #18302 canceled with stage
......@@ -411,8 +411,10 @@ $`\Longrightarrow\quad d(\rho\, E_{rho})=\dfrac{\dens^{3D}_0}{\epsilon_0}\;\rho
L'intégration indéfinie donne alors :
$`\displaystyle\begin{align}\boldsymbol{\mathbf{ \color{brown}{\rho\, E_{rho}}}}&= \int d(\rho\, E_{rho})\\
$`\displaystyle\begin{align}\boldsymbol{\mathbf{ \color{brown}{\rho\, E_{\rho}}}}&= \int d(\rho\, E_{\rho})\\
\\
& = \int \dfrac{\dens^{3D}_0}{\epsilon_0}\;\rho\, d\rho \\
\\
& \boldsymbol{\mathbf{ \color{brown}{= \dfrac{\dens^{3D}_0\,\rho^2}{2\,\epsilon_0} + Cste\,1}}}
\quad\text{(éq.1)}\end{align}`$
......@@ -421,116 +423,50 @@ $`\displaystyle\begin{align}\boldsymbol{\mathbf{ \color{brown}{\rho\, E_{rho}}}}
<br>
**$`\large\text{Pour }\mathbf{\rho_M \gt 0}`$** :
*$`div\,\overrightarrow{E} =`$* **$`\,\dfrac{1}{\rho}\;\dfrac{d(\rho\, E_{rho})}{d\rho}=`$**
*$`\dfrac{\dens^{3D}(\rho)}{\epsilon_0}= \dfrac{0}{\epsilon_0} =`$* **$`0}`$**
*$`\mathbf{div\,\overrightarrow{E} =}`$* **$`\boldsymbol{\mathbf{\,\dfrac{1}{\rho}\;\dfrac{d(\rho\, E_{\rho})}{d\rho}=}}`$**
*$`\boldsymbol{\mathbf{\dfrac{\dens^{3D}(\rho)}{\epsilon_0}= \dfrac{0}{\epsilon_0} =}}`$* **$`\mathbf{0}`$**
$`\Longrightarrow\quad\dfrac{d(\rho\, E_{rho})}{d\rho}=0 `$
$`\Longrightarrow\quad \dfrac{d(\rho\,E_{\rho})}{d\rho}=0`$
$`\Longrightarrow\quad\rho\, E_{rho}=Cste\,2 \quad\text{(éq.2)}`$
L'intégrale indéfinie $`\displaystyle \int d(\rho\,E_{\rho})) = \int 0 \times d\rho=Cste\,2`$,
ou (équivalent),
le fait que $`\dfrac{d(\rho\,E_{\rho})}{d\rho}=0`$ implique que $`\rho\,E_{\rho})}`$ ne dépend
pas de $`\rho`$ et est donc égale à une cosntante $`=Cste\,2`$
donne :
**$`\boldsymbol{\mathbf{\rho\, E_{rho}=Cste\,2}}\quad`$** (éq.2)}
Il reste à déterminer les constantes. L'étude des symétries de la distribution de charge a conduit à :
<br>
Il reste à **déterminer les constantes**.
L'étude des *symétries** de la distribution de charge a conduit à :
$`\left.\begin{align}
\overrightarrow{E}(\rho)=E_{\rho}\overrightarrow{e_{\rho}}\\
\overrightarrow{E}(\rho=0)=\overrightarrow{0}
\end{align}
\right\}\Longrightarrow \boldsymbol{\color{brown}{E_{\rho = 0}=0}}`$
$`\rho=0`$ appartenant au domaine de l'espace où $`}\mathbf{\rho_M \ le 0}`$ dans lequel l'équation (éq.1) est vérifiée, la valeur de la constante $`Const_1`$ peut être déterminée :
\right\}\Longrightarrow \boldsymbol{\mathbf{\color{brown}{E_{\rho = 0}=0}}}`$
$`\rho=0`$ appartenant au domaine de l'espace où $`\mathbf{\rho \ le 0}`$
dans lequel l'équation (éq.1) est vérifiée, la *valeur de la constante $`Const\,1`$*
peut être déterminée :
$`\left.\begin{align}
& \dfrac{\dens^{3D}_0\,\rho^2}{2\,\epsilon_0} + Cste_1\\
& \rho = 0
\end{align}
\right\}\Longrightarrow 0+Cste_1=0} \Longrightarrow Cste_1=0`$
Enfin, par continuité de $`\overrightarrow{E}=E_r\,\overrightarrow{e_r}`$ et donc de $`E_r`$ dans tout l'espace, et donc en particulier à la frontière $`\rho=R`$
<!------------
<br>
##### Calcul de $`\overrightarrow{E}`$ avec une intégrale indéfinie
Attention, cette fin d'exo 1, avec intégrale indéfinie, est en cours de rédaction.
L'affichage du calcul peut être erronée à ce stade.
\right\}\Longrightarrow 0+Cste\,1=0} \Longrightarrow \mathbf{\color{blue}{Cste\,1=0}}`$
Repartons de l'expression :
<br>
**$`\boldsymbol{\mathbf{div\overrightarrow{E}\,}}`$**
*$`\boldsymbol{\mathbf{\,=\dfrac{1}{\rho}\cdot\dfrac{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}{d\rho}\,}}`$*
**$`\boldsymbol{\mathbf{\,=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}}}`$**
<br>
La densité volumique de charge $`\dens_0^{3D}`$ s'exprime de façons différentes dans deux
régions de l'espace. Etudie-les séparément.
Enfin, par *continuité* de $`\overrightarrow{E}=E_r\,\overrightarrow{e_r}`$ et donc
continuité de $`E_r`$ dans tout l'espace, et donc en particulier *à la frontière $`\rho=R`$* :
**$`\large\text{Pour }\mathbf{0\lt \rho_M\le R}`$**,
soit à l'*intérieur du cylindre chargé* : **$`{\dens^{3D}(\rho)=\dens_0^{3D}=cste`$**.
Donc
**$`\boldsymbol{\mathbf{div\overrightarrow{E}\,}}`$**
*$`\boldsymbol{\mathbf{\,=\dfrac{1}{\rho}\cdot\dfrac{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}{d\rho}\,}}`$*
**$`\boldsymbol{\mathbf{\,=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}}}`$**
*$`\boldsymbol{\mathbf{\,=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}\,}}`$*
Tu en déduis :
<br>
$`\boldsymbol{\mathbf{\,=\dfrac{1}{\rho}\cdot\dfrac{d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}{d\rho}=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}}}`$
<br>
$`\dfrac{d\left(\rho\,E_{\rho}\right) = \dfrac{\rho\,\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}}}`$
<br>
<!------br>
**$`\large\text{Pour }\mathbf{0\lt \rho_M\le R}`$** :
donc à l'*intérieur du cylindre chargé* mais hors axe de révolution :
<br>
<br>
**$`\displaystyle\mathbf{\rho_M\,E_{\rho}(\rho_M)=\int d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}`$**
<br>
**$`\displaystyle\mathbf{\hspace{2.6cm}=\int \dfrac{\rho\,\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}\,d\rho}`$**
<!---br>
$`\displaystyle\hspace{2.6cm}=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}\int \rho\,d\rho`$
<br>
$`\displaystyle\hspace{2.6cm}=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}\, \dfrac{\rho^2}{2}\,+\,Cst_1`$
<br>
**$`\rho_M\,E_{\rho}(\rho_M)\;=\dfrac{\rho_M^2\,\dens_0^{3D}}{2\epsilon_0}`$**
<br>
*$`Cst_1`$* est une *constante d'intégration* que tu détermineras plus trad.
<!----------br>
*$`{\rho_M}`$ étant strictement supérieur à 0*, nous obtenons *au final* :
<br>
$`\left.\begin{array}{l}
\overrightarrow{E}=E_{\rho}(\rho)\,\overrightarrow{e_{\rho}} \\
E_{\rho}(\rho_M)=\dfrac{\rho_M\,\dens_0^{3D}}{2\epsilon_0}
\end{array}\right\}
\Longrightarrow`$
**$`\mathbf{\overrightarrow{E}=\dfrac{\rho_M\,\dens^{3D}_0}{2\,\epsilon_0}\,\overrightarrow{e_{\rho}}}`$**
<b>
<br>
**$`\large\text{Pour }\mathbf{\rho_M\gt R}`$** :
donc à l'*extérieur du cylindre chargé* :
<br>
**$`\displaystyle\mathbf{\rho_M\,E_{\rho}(\rho_M)=\int d\left(\rho\,E_{\rho}\right)}`$**
<br>
**$`\displaystyle\mathbf{\hspace{2.6cm}=\int \dfrac{\rho\,\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}\,d\rho}`$**
<br>
$`\displaystyle\hspace{2.6cm}=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}\int_{\rho=0}^{R}\rho\,d\rho
+\int_{R}^{\rho_M}0\,d\rho`$
<br>
$`\displaystyle\hspace{2.6cm}=\dfrac{\dens_0^{3D}}{\epsilon_0}\,\bigg[ \dfrac{\rho^2}{2} \bigg]_0^{R}`$
<br>
$`\rho_M\,E_{\rho}(\rho_M)\;=\dfrac{R^2\,\dens_0^{3D}}{2\epsilon_0}`$
<br>
*$`{\rho_M}`$ étant strictement supérieur à 0*, nous obtenons *au final* :
<br>
$`\left.\begin{array}{l}
\overrightarrow{E}=E_{\rho}(\rho)\,\overrightarrow{e_{\rho}} \\
E_{\rho}(\rho_M)=\dfrac{R^2\,\dens_0^{3D}}{2\,\epsilon_0\,\rho_M}
\end{array}\right\}
\Longrightarrow`$
**$`\mathbf{\overrightarrow{E}=\dfrac{R^2\,\dens^{3D}_0}{2\,\epsilon_0\,\rho_M}\,\overrightarrow{e_{\rho}}}`$**
--------------->
<br>
......
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