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...@@ -127,7 +127,7 @@ $`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{B}}`$** possède les *invariances ...@@ -127,7 +127,7 @@ $`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{B}}`$** possède les *invariances
* *Par l'* **étude des symétries** *de la distribution de courant $`\overrightarrow{j}`$*. * *Par l'* **étude des symétries** *de la distribution de courant $`\overrightarrow{j}`$*.
<br> <br>
1. Soit un **point $`M(\rho_M\,\varphi_M,z_M)`$ quelconque** de l'espace. 1. Soit un **point $`M(\rho\,\varphi,z)`$ quelconque** de l'espace.
2. Le **plan $`P_1`$** qui contient le point $`M`$ et l'axe $`Oz`$ est *plan de symétrie* pour la distribution de courant. 2. Le **plan $`P_1`$** qui contient le point $`M`$ et l'axe $`Oz`$ est *plan de symétrie* pour la distribution de courant.
3. Le champ magnétique **$`\overrightarrow{B}`$ étant un vecteur axial**, en tout point d'un plan de symétrie 3. Le champ magnétique **$`\overrightarrow{B}`$ étant un vecteur axial**, en tout point d'un plan de symétrie
il est perpendiculaire à ce plan. Le plan de symétrie $`P_1`$ étant déterminé, la il est perpendiculaire à ce plan. Le plan de symétrie $`P_1`$ étant déterminé, la
...@@ -162,6 +162,73 @@ P_1\,(M, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_z})\; \text{plan de symét ...@@ -162,6 +162,73 @@ P_1\,(M, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_z})\; \text{plan de symét
_Étape 2 : choix d'un contour d'Ampère adapté_ $`\Gamma_A`$ _et de son orientation_$`(\Longrightarrow\;\Gamma_{A\,or.})`$ _,_ _Étape 2 : choix d'un contour d'Ampère adapté_ $`\Gamma_A`$ _et de son orientation_$`(\Longrightarrow\;\Gamma_{A\,or.})`$ _,_
_puis calcul de la circulation du champ magnétique._ _puis calcul de la circulation du champ magnétique._
#### Quel contour d'Ampère $`\Gamma_A`$ choisir ?
* Le **contour d'Ampère $`\mathbf{\Gamma_A}`$** doit :
* être une *ligne fermée*.
* *contenir le point $`M`$* quelconque.
* permettre un *calcul simple de $`\displaystyle\oint_{\Gamma_A} \overrightarrow{B}\cdot \overrightarrow{dl}`$*.
* Que savons nous ? <br>
Les invariances et symétries $`\Longrightarrow`$*$`\;\overrightarrow{B}=B_{\varphi}(\rho)\,\overrightarrow{e_{\varphi}}`$*
<br>
![](magnetostatics-wire-ampere-contour_L1200.gif)
_Attention, figure à corriger : dans l'expression_ $`\overrightarrow{j}=j_z(r)\,\overrightarrow{e_z}`$ _, remplacer_ $`r`$ _par_ $`\rho`$.
<br>
* *Choix de $`\mathbf{\Gamma_A}`$* : **cercle**,
* inscrit dans le plan qui **contient de point $`M`$** et **perpendiculaire à l'axe $`Oz`$**.
* de **rayon $`\rho_M`$**, coordonnées du point $`M`$ considéré.
#### Que signifie orienter le contour d'Ampère $`\Gamma_A`$ choisi ?
* orienter signifie **donner un sens "positif" de circulation**, *indiqué par une flèche* sur le contour.
* Ce sens positif **fixe le sens des vecteurs déplacement élémentaire $`\mathbf{\overrightarrow{dl}}`$ ** le long du contour : .
<br>
figure explicative à faire.
#### Le choix de l'orientation est-il important ?
* Ne pas oublier d'**orienter le contour d'Ampère** est *important*.
* Choisir **un sens plutôt que l'autre** n'a *pas d'importance*.
<br>
En effet :
* le théorème d'Ampère est une égalité entre 2 membres :
$`\oint_{\Gamma_A}\overrightarrow{B}\cdot\overrightarrow{dl}=\mu_0\,\oiint_{\mathscr{S}_A}\overrightarrow{j}\cdot\overrightarrow{dS}`$
* Les orientations de $`\overrightarrow{dl}`$ et $`\overrightarrow{dS}`$ sont liées.
* Changer le sens de $`\overrightarrow{dl}`$ changera aussi le sens de $`\overrightarrow{dS}`$.
Cela revient à multiplier par $`-1`$ chaque membre de l'égalité,
ce qui ne modifie pas la solution de l'équation.
#### Que vaut la circulation de $`\overrightarrow{B}`$ le long de $`\Gamma_A`$ ?
* Le **signe** devant l'expression finale contenant $`B_{\varphi}(r)`$ *dépend de l'orientation choisie* sur $`\mathbf{\Gamma_A}`$.
* Choisissons comme sens positif le sens trigonométrique direct, indiqué par une flèche sur le cercle $`\mathbf{\Gamma_A}`$.
<br>
**$`\Longrightarrow\mathbf{\overrightarrow{dl}=+\,\rho_M\,d\varphi\,\overrightarrow{e_{\varphi}}}`$** avec $`d\varphi>0`$.
* **$`\mathbf{\oint_{\Gamma_A}\overrightarrow{B}\cdot\overrightarrow{dl}}`$**
$`\quad\quad\color{blue}{\scriptsize{\quad\text{En se rappelant que :}}}`$
$`\quad\quad\color{blue}{\scriptsize{\quad\text{invariances + symétries }\Longrightarrow \vec{B}=B_{\varphi}(\rho\,,z)\,\vec{e_{\varphi}}}}`$
<br>
$`\quad\quad=\oint_{\varphi=0}^{\varphi=2\pi}\big(B_{\varphi}(\rho)\,\overrightarrow{e_{\varphi}}\big)\cdot \big(+\rho\,d\varphi\,\overrightarrow{e_{\varphi}}\big)`$
<br>
$`\displaystyle\quad\quad=\oint_{\varphi=0}^{\varphi=2\pi}B_{\varphi}(\rho)\,\rho\,\big(\overrightarrow{e_{\varphi}}\cdot \overrightarrow{e_{\varphi}}\big) d\varphi`$
<br>
$`\displaystyle\quad\quad=\rho\,B_{\varphi}(\rho)\,\oint_{\varphi=0}^{\varphi=2\pi}d\varphi`$
<br>
**$`\mathbf{\displaystyle\quad\quad = 2\pi\,\rho\, B_{\varphi}(\rho)}`$**
<br> <br>
![](ampere-etape-3.jpg) ![](ampere-etape-3.jpg)
<br> <br>
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