Conservation de la charge : ∂p/∂t + ∂j/∂x = 0 ∂p/∂t + div j = 0 Equations : MG div E = ro/eo MT div B = 0 MF rot E = -∂B/∂t MA rot B = nu0 J + e0nu0 ∂E/∂t ARQS magnétique : ∂E/∂t = 0 ARQS électrique : ∂B/∂t = 0 Conservation de la matière: div(rotB)= nu0[div J + eo∂divE/∂t] 0 = div J+ ∂ro/∂t Force de Lorentz : q(E + v n B) Pe = qE.V Pm = 0 ( q(V n B).V = 0 Loi d'Ohm Locale : J = gamma E Vecteur de Poyting : rot E. B/nu0 + Rot B.E/nu0 = ∂(Um + Ue)/∂t + div (EnB/nu0) avec Poynting = E n B /nu0 avec Um = B2/2nu0 Ue = e0E2/2 Relation de passage : E2 - E1 = Gamma/e0 N1->2 B2-B1 = nu0 J(M) n N1->2 Champ électrique en électrostatique : Loi de Coulomb : F1->2 = 1/4pie0 * q1q2/M1M22 Force électrique : Fe=qE(M) avec E(M)= q/4pie0 PM/IPMI^3 Distribution surfacique : dq = Sigma(P)dS Distribution linéique : dq = Lambda(P)dl Distribution volumique : dq = ro(P)dt0 Principe de Curie : Les effets ont au moins les symétries des causes Equation en régime stationnaire : Rot E = 0 div E = ro/e0 Champ E irrotaionnel, il existe donc un champ de scalaire V(M) tel que E = - grad V Or div E = ro/e0 Delta V + ro/e0 Equation de Poisson Théorème de Gauss : Int double[surface de Gauss] E(M.dS = Quint/e0) Equilibre electrostatique : Aucun mvt d'ensemble des porteurs de charge Eint = 0 et Vint = Cste donc ro int = 0 les charges ne sont distribuées qu'en surface Champ E normal à la surface du conducteur Champ électrique : pontuelle : 1/r2 volumique continue Surfacique : discontinue Linéique : 1/r Sphère chargée : ro r /3eo si r<R R^3 ro/3eor2 Cylindre infini : roR2/2eor si R<r ro r /2eo si r<R Plan infini chargé uniformément : Sigma/2eo ez si z> 0 - Sigma /2e0 ez si z <0 Théorème de Gauss gravitationnel: Int double [surface de Gauss]GdS = -4piGmint avec G le champ gravitationnel ( avec les mêmes symétries ) Condensateur : q1=C(v1-v2) q = Sigma 1 = e0S(V1-V2)/e (e distance entre les deux plaques ) soit C = e0 S/e Transport de charges J= gamma E; Gamma = ne2to/m Conservation de I le long d'un tube de courant : ∂ro/∂t + div J = 0 Div J = 0, J conservatif donc I = Int double [S] J d2S On a I1=I2=I en présence de bifurcation : I=I1+I2 Loi des noeuds conséquence directe de la conservation de la charge Equation de la charge Delta V =0 Calcul de résistance dans un conducteur rectiligne: J=Jx ex Ex = I/gamma S ex V1-V2 = RI = Il/Gamma S R = l/GammaS Force de Laplace : Sur un conducteur filiforme dFl = I dl n B Effet Hall : Eh = -ioB/neLd Vh = ioB/ned Champ magnétique en régime stationnaire : Div B = 0 Rot B = nu0 J Champ conservatif : Int double [S] B dS = 0 Théorème d'Ampere : Int [contour d'ampere fermé] BdOM = nuoIenlacé Volumique : continue Surfacique : Discontinu linéique : 1/r en ARQS : div j +∂p/∂t Bobine torique : Bext = 0 Bint = nu0NI/2pir eo Solénoide : Bext =0 Bint = nu0nI ex uniforme Solenoide circulaire : Bint = nu0 n I ez Cable rectiligne infini : B(r)= nu0 J0 r / 2 si r < R B(r) = nu0J0 pi R2/2piR si R> r Nappe magnétique : B = nu0J0/2 pour z > 0 B = -nu0J0/2 pour z <0 Moment magnétique : m = IS Fl = i* [int dl] n B = 0 Fl = m n B Modele de Bohr : m = gammae LO avec LO = nh/2pi où Gammae = -e/2me rapport gyromagnétique M = n nub avec nub = eH(bar)/2me ou Hbar = H/2pi h constante de Planck Inductance propre pour un solennoide : L= nu0N2piR2/l Inductance mutuelle : Phi1 = L1i1 + Mi2 Phi2 = L2i2 + Mi1 M = -nu0 Na/2pi ln(R+a/R) Um = 1/2 Li2 Um = 1/2 L1i12 + 1/2L2i22 + Mi1i2 Mi1i2 couplage énergétique Um =i22 (1/2 L1(i1/i22)+ Mi1/i2 + 1/2 L2) > 0 Soit 1/2 Li x2 + Mx + 1/2 L2 > 0 donc M2-L1L2<0 Soit IMI<sqrt(L1L2) Pour M=0 pas de couplage entre les deux circuits Pour IMI = sqrt(L1L2) Couplage parfait Electromagnétisme dans l'Arqs : MT div B = 0 MA rot B0 = 0 Aspect énergétique : Ue = e0E2/2 Um = Bo2/2nu0 = 1/2 Li2 Rot B = nuoJ = nuo Gamma E B = O[nu0GammaLE1] E1 = O[LB0/T] = O[Gammanu0L2Bo/T] Si L<< sqrt(T/nu0Gamma) Epaisseur de peau : sqrt ( 2/nu0gamma w) ARQS magnétique : Sigma = epa/1+iwto Ue = 1/2 q2/C avec C = e0S/e Courant de Foucault : J1(M,t)=nu0E1(M,t)=1/2gammaB0wsin(wt) n eo Rails de Laplace : F=-Lambda v Les équations : e = - dphi/Dt = -Bax' = -Ba v LDN e= Ri + ldi/dt + Bav PFD : mdv/dt = F0 - Lambda V + iaB Régime stationnaire sans exercer de force : e0 - aBv = Ri 0 = -Lambda v + iaB soit v = e0/(aB+ LambdaR/aB) Sans source : -iaB = Ri 0 = F0 -Lambda V + iaB soit i = -F0/(aB+Lambda R/aB) Dipole : Conducteur ohmique : R= l/GammaS Condensateur : C= e0S/e Bobine : L=nu0N2piR2/e Couplage par inductance mutuelle : LDM : E = Ri+Ldi1/dt + Mdi2/dt 0 = R1 + ldi2/dt + Mdi1/dt On pose S=i1+i2 D=i1-i2 soit i1=S+D /2 i2 = S-D /2 S = E/R + LAMBDA exp(-RT/L+M) D= E/R + nuexp(-Rt/L-M) enfin s(0)=D(0)=0 i1 = ... i2 = ... r = M/sqrt(L1L2) coefficient de couplage