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Définition du vecteur champ électrique Une charge témoin q 0 > est placée en un point M où règne un champ électrique Elle subit une force électrique F
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A une distance r d'une charge ponctuelle Q, le champ électrique est donné vecteur unité dirigé de ∆q vers P Pour obtenir le champ électrique total en P, on
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On l'appelle le champ électrique créé Cette charge, située en P, crée en M un champ électrique )( MEd о ou (Un vecteur est inchangé par translation )
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III Potentiel électrostatique, rotationnel du champ E A) Potentiel électrostatique 1 ) Charge ponctuelle Une charge q placée en P produit en M un
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champ électrostatique (grandeur vectorielle) et le potentiel électrostatique est une courbe tangente en chaque point au vecteur champ électrostatique
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Champ électrique crée par une distribution continue de charges 16 développe les vecteurs et on va donner les expressions du vecteur de
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électrostatique, nous étudierons le champ électrique permanent (indépendant du temps) E est le vecteur unitaire suivant la direction SP et r la distance SP
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La circulation du champ électrostatique ne dépend pas du chemin suivi, mais Un produit scalaire est nul si et seulement si le premier vecteur est nul ou le
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ρ(x,y,z)dV=Z
a 0 dxZ a 0 dyZ a 0 dzρ0a6xy2z3
ρ0a
6×Z
a 0 xdxZ a 0 y2dyZ a 0 z3dzρ0a
6×a22
×a33
×a44
=ρ024 a3.3xy3? ???????
Q rect=ZZ rectσ(x,y)dS=σ0ab
3Z a 0 xdxZ b 0 y3dyσ0ab
3a22 b 44=abσ08 dΦ =∂Φ∂x dx+∂Φ∂y dy+∂Φ∂z dz .????? dΦ =---→gradΦ·d---→OM.????? grad=bx∂∂x +by∂∂y +bz∂∂z ?? ?????M???-→r? ??? ?????? ??? x=ρcosϕ y=ρsinϕ z=z .?????? b
ρ,bϕ?bz
bρ,bϕ?bz
bρ? fO z x y r r M r z f r bρ,bϕ,bz
E(M) =Eρbρ+Eϕbϕ+Ezbz??-→E(M) = E E E bρ,bϕ?bz
b --→OM∂ρ ∂--→OM∂ρ = cosϕbx+ sinϕby b --→OM∂ϕ ∂--→OM∂ϕ =-sinϕbx+ cosϕby b z≡∂--→OM∂z ∂--→OM∂z bz,?????? b bϕ b cosϕsinϕ0 -sinϕcosϕ0 b x b y b =T b x b y b bρ,bϕ?bz
b x b y b =Tt b bϕ b cosϕ-sinϕ0 sinϕcosϕ0 b bϕ b b x= cosϕbρ-sinϕbϕ b y= sinϕbρ+ cosϕbϕ b z=bz.?????? ---→OM=ρbρ+zbz, d ---→OM=∂---→OM∂ρ dρ+∂---→OM∂ϕ dϕ+∂---→OM∂z dz . ---→OM∂ρ =bρ+ρ∂bρ∂ρ =bρ puisque∂bρ∂ρ =0 ---→OM∂ϕ =ρ∂bρ∂ϕ (cosϕbx+ sinϕby) =ρ(-sinϕbx+ cosϕby) =ρbϕ. ---→OM=bρdρ+bϕρdϕ+bzdz .?????? -→dS=bρρdϕdz+bϕdρdz+bzdρρdϕ .?????? cylindre dV=Z R 0 dρZ 2π 0ρdϕZ
L 0 dz=LZ R 0ρdρZ
2π 0 dϕ = 2πLZ R 0ρdρ=πR2L .
Q disque=ZZ disqueσ(ρ)dS=Z
a 0ρdρZ
2π 0 dϕσ0ρ2a
22πσ0a
2Z a 0ρ3dρ=2πσ0a
2ρ44
a 0 =πσ0a22 dΦ =∂Φ∂ρ dρ+∂Φ∂ϕ dϕ+∂Φ∂z dz .?????? dΦ =---→gradΦ·d---→OM.?????? gradΦ =∂Φ∂ρ bρ+1ρ bϕ+∂Φ∂z bz??????E(ρ,ϕ,z) =----→gradV(ρ,ϕ,z)
E=Eρbρ+Eϕbϕ+EzbzE
ρ=-∂V∂ρ
Eϕ=-1ρ
∂V∂ϕ E z=-∂V∂z E(ρ) =----→gradV(ρ) =λ2πϵ0ρbρ. ???O? ?? ?????M??? ?????? xOy.?ϕ= (-→Ox,---→OM′) x=rsinθcosϕ y=rsinθsinϕ z=rcosθ??????M! fO z x y r M q rf M!! b r,bθ,bϕE(M) =Erbr+Eθbθ+Eϕbϕ,
bϕ???-→uϕ? ??? ??????? ??M?? ?????? ?? ??????M′′?? ?? ?????M′′M=OM′? ??????? ????
b r,bθ?bϕ b r≡∂--→OM∂r ∂--→OM∂r = sinθcosϕbx+ sinθsinϕby+ cosθbz b