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Pipeline #10659 canceled with stage
......@@ -689,6 +689,11 @@ Symétries et invariances $`\Longrightarrow\;`$**$` \mathbf{\overrightarrow{E}(\
##### Utiliser le théorème de superposition
* Nous gardons la **même distribution $`\dens^{3D}`$**
![](electrostatics-cylindrical-superposition-E-0-v1.jpg)
* Il s'utilise lorsque la distribution de charge peut se décomposer comme somme ou différence de distributions de charges dont les champs électriques qu'elles créent sont connus.
* Ici, le **champ électrique** du *cylindre plein de même profil* (c'est l'étude du point *2*),
......@@ -705,16 +710,69 @@ est **connu** :
![](electrostatics-cylindrical-superposition-E-1-v1.jpg)
à terminer
* La distribution de charge étudiée
<br>
**$`\mathbf{\dens^{3D}(\rho)}`$**
$`\left|\begin{array}{l}
\dens^{3D}(\rho) = 0 &\text{ si } \rho\le R_{int} \\
\dens^{3D}(\rho) = A\,\rho^2 &\text{ si } R_{int} \le \rho\le R_{ext} \\
\dens^{3D}(\rho) = 0 &\text{ si } \rho\gt R_{int}
\end{array}\right.`$
<br>
se décompose en.
<br>
**$`\mathbf{\dens^{3D}_A(\rho)}`$**
$`\left|\begin{array}{l}
\dens^{3D}_A(\rho) = A\,\rho^2 &\text{ si } \rho\le R_{ext} \\
\dens^{3D}_A(\rho) = 0 &\text{ si } \rho\gt R_{ext}
\end{array}\right.`$
<br>
moins
<br>
**$`\mathbf{\dens^{3D}_B(\rho)}`$**
$`\left|\begin{array}{l}
\dens^{3D}_B(\rho) = A\,\rho^2 &\text{ si } \rho\le R_{int} \\
\dens^{3D}_B(\rho) = 0 &\text{ si } \rho\gt R_{int}
\end{array}\right.`$
<br>
__________________________________
<br>
**$`\mathbf{\dens^{3D}(\rho)=\dens^{3D}_A(\rho)-\dens^{3D}_B(\rho)}`$**
![](electrostatics-cylindrical-superposition-E-2-v1.jpg)
à terminer
* Le *théorème de superposition* permet d'exprimer $`\overrightarrow{E}`$ comme
le champ $`\overrightarrow{E}_A`$ créé par $`\dens^{3D}_A`$ moins le champ $`\overrightarrow{E}_B`$ créé par $`\dens^{3D}_B`$ :
<br>
**$`\begin{array}{l}
\mathbf{\dens^{3D}(\rho)=\dens^{3D}_A(\rho)-\dens^{3D}_B(\rho)} \\
\mathbf{\hspace{0,8cm}\Downarrow\;\;\text{(th. superposition)}} \\
\mathbf{\hspace{0,7cm}\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E}_A-\overrightarrow{E}_B}
\end{array}`$**
![](electrostatics-cylindrical-superposition-E-3-v1.jpg)
*Dès lors,* en se rappelant que $`\overrightarrow{E}=E_{\rho}(\rho)\,\overrightarrow{e_{\rho}}=E\,\overrightarrow{e_{\rho}}`$, nous obtenons :
* **Pour $`\mathbf{\rho\lt R_{int}}`$** ,
$`E_{\rho}(\rho)\;=E_{\rho,A}(\rho)-E_{\rho,B}(\rho)`$
$`\;=\dfrac{A\,\rho_M^3}{4\,\epsilon_0}-\dfrac{A\,\rho_M^3}{4\,\epsilon_0}\;=0`$
$`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{E}=\overrightarrow{0}}`$**
* **Pour $`\mathbf{R_{int} \le \rho \le R_{ext}}`$** ,
$`E_{\rho}(\rho)\;=E_{\rho,A}(\rho)-E_{\rho,B}(\rho)`$
$`\;=\dfrac{A\,\rho_M^3}{4\,\epsilon_0}-\dfrac{A\,R_{int}^4}{4\,\epsilon_0\,\rho_M}`$
$`\;=\dfrac{A}{4\,\epsilon_0}\cdot\left(\rho_M^3-\dfrac{R_{int}^4}{\rho_M}\right)`$
$`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{E}=\dfrac{A}{4\,\epsilon_0}\cdot\left(\rho_M^3-\dfrac{R_{int}^4}{\rho_M}\right)\overrightarrow{e_{\rho}}}`$**
* **Pour $`\mathbf{\rho\gt R_{ext}}`$** ,
$`E_{\rho}(\rho)`\;=E_{\rho,A}(\rho)-E_{\rho,B}(\rho)`$
$`\;=\dfrac{A\,R_{ext}^4}{4\,\epsilon_0\,\rho_M}-\dfrac{A\,R_{int}^4}{4\,\epsilon_0\,\rho_M}`$
$`\;=\dfrac{A}{4\,\epsilon_0}\cdot\left(\dfrac{R_{ext}^4-R_{int}^4}{\rho_M}\right)`$
$`\Longrightarrow`$**$`\mathbf{\overrightarrow{E}=\dfrac{A}{4\,\epsilon_0}\cdot\left(\dfrac{R_{ext}^4-R_{int}^4}{\rho_M}\right)\overrightarrow{e_{\rho}}}`$**
<br>
On retrouve naturellement les résultats précédents.
en cours de rédaction, à terminer
<br>
......
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