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M3P2
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e87c7e09
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e87c7e09
authored
Oct 16, 2023
by
Claude Meny
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...es-stationary-electric-field/20.overview/cheatsheet.fr.md
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12.temporary_ins/10.electrostatics-vacuum/20.causes-stationary-electric-field/20.overview/cheatsheet.fr.md
View file @
e87c7e09
...
...
@@ -238,7 +238,7 @@ Nous prenons une **charge élémentaire $`\dens^{1D}\cdot\overrightarrow{dl}_P`$
<br>

<br>
*
la distance $
`d=||\,\overrightarrow{PM}\,||`
$ qui intervient dans la loi de
Biot et Savard
*
la distance $
`d=||\,\overrightarrow{PM}\,||`
$ qui intervient dans la loi de
Coulomb.
*
le vecteur $
`\overrightarrow{e_d}`
$ tel que le vecteur $
`\overrightarrow{PM}`
$ s'écrive $
`\overrightarrow{PM}=d\cdot \overrightarrow{e_d}`
$
*
l'angle $
`\alpha =\widehat{OMP}`
$
...
...
@@ -387,16 +387,23 @@ Soit au final :
et s'inscrive
*dans le plan perpendiculaire à l'axe $`Oz`$*
.
*
Le
*cercle $`\mathcal{C}`$*
, de circonférence $
`L=2\pi\,R`
$, se décompose mentalement en ses
**éléments d'arc de longueur $`dl_p = R\,d\varphi_P`$**
situés en tout point $
`P`
$ du cercle de coordonnées cylindriques
$
`P = P(\rho_P=R, \,\varphi_P, z_P=0)`
$. La coordonnées $
`\varphi`
$ varie continuement sur le domaine $
`[0,2\pi[`
$
**
éléments d'arc de longueur
<br>
$
`dl_p = R\,d\varphi_P`
$
**
<br>
situés en tout point $
`P`
$ du cercle de coordonnées cylindriques
$
`P = (\rho_P=R, \,\varphi_P, z_P=0)`
$. La coordonnées $
`\varphi`
$ varie continuement sur le domaine $
`[0,2\pi[`
$
pour que les éléments d'arc reconstituent tout le cercle.
*
La
*charge totale $`Q`$*
(C) étant
*répartie uniformément*
sur le pourtour du cercle, la distribution spatiale de charge
peut être totalement décrite par une
**densité linéïque de charge $`\dens^{1D}_0`$**
de valeur
**constante**
en tout point $
`P`
$ du cercle, telle que :
<br>
**$`\dens^{1D}_0 = \dfrac{Q}{L} = \dfrac{Q}{2\pi\,R}\quad`$**
(C
m
<sup>
-1
</sup>
)
*
Chaque
*élément d'arc $`dl_P`$*
porte la
**charge élémentaire $`dq_P = \dens^{1D}_0\;dl_P = \dens^{1D}_0\,R\,d\varphi_P\quad`$**
(C)
*
Chaque
*élément d'arc $`dl_P`$*
porte la
**
charge élémentaire
<br>
$
`dq_P = \dens^{1D}_0\;dl_P = \dens^{1D}_0\,R\,d\varphi_P\quad`
$
**
(C)
*
Selon la loi de Coulomb, la charge élémentaire $
`dq_P`
$ en tout point $
`P`
$ du cercle chargé créé
*en tout point $`M`$*
de l'espace, le
**champ électrique élémentaire**
...
...
@@ -407,6 +414,32 @@ en tout point $`P`$ du cercle, telle que :
figure
*
**Paramétrons le problème**
avec les
*grandeurs physiques intermédiaires utiles*
figure
*
la distance $
`d=||\,\overrightarrow{PM}\,||`
$ qui intervient dans la loi de Coulomb.
*
le vecteur $
`\overrightarrow{e_d}`
$ tel que le vecteur $
`\overrightarrow{PM}`
$ s'écrive $
`\overrightarrow{PM}=d\cdot \overrightarrow{e_d}`
$
*
l'angle $
`\alpha =\widehat{OMP}`
$
##### Expression du champ électrique élémentaire
*
Calculons le
**champ électrique élémentaire**
au point $
`M`
$ :
<br>
<br>
$
`\overrightarrow{dE}_M\quad=\quad\dfrac{\dens_P^{1D}\cdot dl}{4\pi\epsilon_0}\cdot\dfrac{\overrightarrow{PM}}{||\,\overrightarrow{PM}\,||^{\,3}}`
$
$
`\quad=\quad\dfrac{\dens^{1D}\cdot dz}{4\pi\epsilon_0}\cdot\dfrac{d\,\overrightarrow{e_d}}{d^3}`
$
$
`\quad=\quad\dfrac{\dens^{1D}\cdot dz}{4\pi\epsilon_0}\cdot\dfrac{1}{d^2}\cdot \overrightarrow{e_d}`
$
*
Nous devons décomposer le vecteur $
`\overrightarrow{e_d}`
$ en fonction des vecteurs de la base cylindrique choisie, ce qui donne :
<br>
$
`\quad\overrightarrow{e_d}=\cos\alpha\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}-\sin\alpha\cdot\overrightarrow{e_z}\quad`
$
*
Nous obtenons alors :
<br>
<br>
**
$
`\mathbf{\overrightarrow{dE}_M=\dfrac{\dens^{1D}\cdot dz}{4\pi\epsilon_0}\cdot\dfrac{1}{d^2}}`
$
$
`\;\mathbf{\cdot \left(\cos\alpha\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}-\sin\alpha\cdot\overrightarrow{e_z}\right)}`
$
**
#### Quel est le champ électrique créé dans tous l'espace par un disque chargé uniformément ?
<!--MAGST-500-->
...
...
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