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...@@ -84,7 +84,8 @@ de courant possède les deux éléments de symétrie suivants : ...@@ -84,7 +84,8 @@ de courant possède les deux éléments de symétrie suivants :
#### Quel système de coordonnées spatiales choisir ? #### Quel système de coordonnées spatiales choisir ?
* Le système de coordonnées *le mieux adapté* est le système de **coordonnées cylindriques $`(O,\rho,\varphi,z)`$**, * Le système de coordonnées *le mieux adapté* est le système de **coordonnées cylindriques
$`(O,\rho,\varphi,z)`$**,
avec **$`Oz =\;`$ axe de révolution**, et où : avec **$`Oz =\;`$ axe de révolution**, et où :
* $`O`$ est le point de l'espace pris comme origine des coordonnées. * $`O`$ est le point de l'espace pris comme origine des coordonnées.
* $`(\rho,\varphi,z)`$ sont les coordonnées cylindriques. * $`(\rho,\varphi,z)`$ sont les coordonnées cylindriques.
...@@ -101,9 +102,9 @@ de courant possède les deux éléments de symétrie suivants : ...@@ -101,9 +102,9 @@ de courant possède les deux éléments de symétrie suivants :
_(en magnétostatique, le courant est constant, donc son sens ne varie pas au cours du temps)._ _(en magnétostatique, le courant est constant, donc son sens ne varie pas au cours du temps)._
* Dans le cas contraire où la *section droite* est *non négligée*, le courant est décrit par un * Dans le cas contraire où la *section droite* est *non négligée*, le courant est décrit par un
**vecteur densité de courant $'\overrightarrow{j}`$**. **vecteur densité de courant $`\overrightarrow{j}`$**.
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* L'*invariance par rotation* d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque impose **$`\require{\cancel}j \overrightarrow{j} = \overrightarrow{j}(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$**. * L'*invariance par rotation* d'angle $`\Delta\varphi`$ quelconque impose **$`\require{\cancel} \overrightarrow{j} = \overrightarrow{j}(\rho,\xcancel{\varphi}, z)`$**.
* L'*invariance par translation* de longueur $`\Delta z`$ quelconque impose **$`\require{cancel}\overrightarrow{j}= \overrightarrow{j}(\rho,\varphi, \xcancel{z})`$**. * L'*invariance par translation* de longueur $`\Delta z`$ quelconque impose **$`\require{cancel}\overrightarrow{j}= \overrightarrow{j}(\rho,\varphi, \xcancel{z})`$**.
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* *Au final*, le vecteur densité volumique de courant **$`\overrightarrow{j}`$ ne dépend que de z** : * *Au final*, le vecteur densité volumique de courant **$`\overrightarrow{j}`$ ne dépend que de z** :
...@@ -118,13 +119,18 @@ _Un cylindre infini est, lorsqu'il est parcourue par un courant réparti uniform ...@@ -118,13 +119,18 @@ _Un cylindre infini est, lorsqu'il est parcourue par un courant réparti uniform
#### Comment déterminer la direction de $`\overrightarrow{B}`$ ? #### De quelles coordonnées dépend $`\overrightarrow{B}`$ ?
* **L'effet** possède les *invariances de sa cause* : * **L'effet** possède les *invariances de sa cause* :
$`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{B}}`$** possède les *invariances de $`\overrightarrow{j}`$* $`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{B}}`$** possède les *invariances de $`\overrightarrow{j}`$*
* $`\mathbf{\overrightarrow{j}=\overrightarrow{j}(\rho)\Longrightarrow}`$ **$`\mathbf{\overrightarrow{B}=\overrightarrow{B}(\rho)}`$** * $`\mathbf{\overrightarrow{j}=\overrightarrow{j}(\rho)\Longrightarrow}`$ **$`\mathbf{\overrightarrow{B}=\overrightarrow{B}(\rho)}`$**
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#### Comment déterminer la direction de $`\overrightarrow{B}`$ ?
* *Par l'* **étude des symétries** *de la distribution de courant $`\overightarrow{j}`$*.
![](magnetostat-fil-symetries-direction-B_v2_L1200.gif) ![](magnetostat-fil-symetries-direction-B_v2_L1200.gif)
1. Soit un **point $`M(\rho_M\,\varphi_M,z_M)`$ quelconque** de l'espace. 1. Soit un **point $`M(\rho_M\,\varphi_M,z_M)`$ quelconque** de l'espace.
...@@ -134,12 +140,13 @@ $`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{B}}`$** possède les *invariances ...@@ -134,12 +140,13 @@ $`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{B}}`$** possède les *invariances
*direction de $`\overrightarrow{B}`$, selon $`\overrightarrow{e_{\varphi}}`$*, est *direction de $`\overrightarrow{B}`$, selon $`\overrightarrow{e_{\varphi}}`$*, est
*totalement déterminée*. *totalement déterminée*.
4. _Étape non nécessaire :_ 4. _Étape non nécessaire :_
_Le plan $`P_2`$ qui contient le point $`M`$ et perpendiculaire à l'axe $`Oz`$ est_ _Le plan_ $`P_2`$ _qui contient le point $`M`$ et perpendiculaire à l'axe $`Oz`$ est_
_plan de d'anti-symétrie pour la distribution de courant. En tout point d'un plan_ _plan de d'anti-symétrie pour la distribution de courant. En tout point d'un plan_
_d'anti-symétrie, $`\overrightarrow{B}`$ vecteur axial est contenu dans ce plan, ce qui est bien vérifié._ _d'anti-symétrie, $`\overrightarrow{B}`$ vecteur axial est contenu dans ce plan, ce qui est bien vérifié._
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* De façon plus concise : * De façon plus concise :
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**En tout point $`M`$** l'espace, **En tout point $`M`$** l'espace,
*$`\left.\begin{array}{l} \overrightarrow{B}\;\text{vecteur axial} \\ *$`\left.\begin{array}{l} \overrightarrow{B}\;\text{vecteur axial} \\
P_1\,(M, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_z})\; \text{plan de symétrie}\end{array}\right\}\,\Longrightarrow`$* **$`\mathbf{\overrightarrow{B}=B_{\rho}\,\overrightarrow{e_{\varphi}}}`$** P_1\,(M, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_z})\; \text{plan de symétrie}\end{array}\right\}\,\Longrightarrow`$* **$`\mathbf{\overrightarrow{B}=B_{\rho}\,\overrightarrow{e_{\varphi}}}`$**
...@@ -148,6 +155,7 @@ P_1\,(M, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_z})\; \text{plan de symét ...@@ -148,6 +155,7 @@ P_1\,(M, \overrightarrow{e_{\rho}}, \overrightarrow{e_z})\; \text{plan de symét
#### Comment s'exprime $`\overrightarrow{B}`$ en tout point de l'espace ? #### Comment s'exprime $`\overrightarrow{B}`$ en tout point de l'espace ?
* Synthèse de l'étude des invariances et symétries de $`\overrightarrow{j}`$ : * Synthèse de l'étude des invariances et symétries de $`\overrightarrow{j}`$ :
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**En tout point $`M`$** de l'espace, **En tout point $`M`$** de l'espace,
*$`\left.\begin{array}{l} *$`\left.\begin{array}{l}
\text{Invariances}\Longrightarrow\overrightarrow{B}=\overrightarrow{B}(\rho) \\ \text{Invariances}\Longrightarrow\overrightarrow{B}=\overrightarrow{B}(\rho) \\
......
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