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a46fedad
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a46fedad
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Jan 13, 2020
by
Claude Meny
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...-physics/04.differential-operators/04.curl/textbook.fr.md
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01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/03.Niv3/05.math-tools-for-physics/04.differential-operators/04.curl/textbook.fr.md
View file @
a46fedad
...
@@ -61,23 +61,30 @@ $`\displaystyle S = \iint_{S \leftrightarrow C} dS`$
...
@@ -61,23 +61,30 @@ $`\displaystyle S = \iint_{S \leftrightarrow C} dS`$
Je diminue maintenant la taille de ce contour entourant le point M, de ce fait la
Je diminue maintenant la taille de ce contour entourant le point M, de ce fait la
longueur l du contour C et l'aire S de la surface plane délimitée par C tendent
longueur l du contour C et l'aire S de la surface plane délimitée par C tendent
toutes deux vers zéro. Par définition, la limite lorsque
S
tend vers zéro du rapport
toutes deux vers zéro. Par définition, la limite lorsque
C
tend vers zéro du rapport
"circulation de $
`\overrightarrow{X}`
$ le long du contour C" par "l'aire S de la
"circulation de $
`\overrightarrow{X}`
$ le long du contour C" par "l'aire S de la
surface plane délimitée par C" donne la composante dans la direction $
`\overrightarrow{n}`
$
surface plane délimitée par C" donne la composante dans la direction $
`\overrightarrow{n}`
$
d'un vecteur appelé rotationnel du champ vectoriel $
`\overrightarrow{X}`
$ au point M.
d'un vecteur appelé rotationnel du champ vectoriel $
`\overrightarrow{X}`
$ au point M.
L'écriture mathématique de cette définition est beaucoup plus simple :
L'écriture mathématique de cette définition est beaucoup plus simple :
$
`\displaystyle \overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{X_M} \cdot \overrightarrow{n}
$
`\displaystyle \overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{X_M} \cdot \overrightarrow{n}
=\lim_{
S \to 0_{en\,M}
} \: \dfrac{\oint_C \overrightarrow{X} \cdot
=\lim_{
C \to 0
} \: \dfrac{\oint_C \overrightarrow{X} \cdot
\overrightarrow{dl}}{\iint_{S \leftrightarrow C} dS}`
$ (1)
\overrightarrow{dl}}{\iint_{S \leftrightarrow C} dS}`
$ (1)
Ainsi, si le plan dans lequel s'effectue la rotation du champ vectoriel au voisinage
!
*POINT DE DETAIL*
:
<br>
de M est bien le plan perpendiculaire à , alors le vecteur indique bien la direction
! Dire qu'un contour C tend vers zéro signifie que le rayon du cercle dans lequel
! s'inscrit du contour C tend vers zéro, la forme du contour restant inchangée.
Ainsi, si le plan dans lequel s'effectue la rotation du champ vectoriel $
`\overrightarrow{X}`
$
au voisinage de M est bien le plan perpendiculaire à $
`\overrightarrow{n}`
$, alors
le vecteur $
`\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{X_M} indique bien la direction
et le sens de l'axe de rotation au point M.
et le sens de l'axe de rotation au point M.
En posant
En posant
, et
$`
d
\m
athcal{C}_M =
\l
im_{
\s
ubstack{S
\t
o 0
\\
en
\,
M}}
\:
\o
int_C
\o
verrightarrow{X}
\c
dot
\o
verrightarrow{dl}
\h
space{1 cm}
`$, et $`
dS_M =
\l
im_{S
\t
o 0}
\:
\i
int_{S
\l
eftrightarrow C} dS
`$
l'équation (1) se réécrit
l'équation (1) se réécrit
...
@@ -86,11 +93,13 @@ La circulation infinitésimal autour d'un point M d'un champ vectoriel sur un c
...
@@ -86,11 +93,13 @@ La circulation infinitésimal autour d'un point M d'un champ vectoriel sur un c
élémentaire orienté perpendiculairement à une direction représentée par un vecteur
élémentaire orienté perpendiculairement à une direction représentée par un vecteur
unitaire s'écrit
unitaire s'écrit
$`
\o
verrightarrow{rot}
\;\o
verrightarrow{X_M}
\c
dot
\o
verrightarrow{n}=
\d
frac{d
\m
athcal{C}_M}{dS_M}
`$
soit encore
soit encore
(2)
$`
d
\m
athcal{C}_M = (
\o
verrightarrow{rot}
\;\o
verrightarrow{X_M}
\c
dot
\o
verrightarrow{n}
)
\
dS_M
`
$ (2)
où est le vecteur surface élémentaire, vecteur perpendiculaire à la surface
où est le vecteur surface élémentaire, vecteur perpendiculaire à la surface
élémentaire au point M et de norme égale à l'aire de la surface élémentaire .
élémentaire au point M et de norme égale à l'aire de la surface élémentaire .
...
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