Champ électrostatique, potentiel/Symétries, lignes de champ

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Symétries, Lignes de champ
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Chapitre 2
Leçon : Champ électrostatique, potentiel
Chap. préc. : Champ électrostatique
Chap. suiv. : Potentiel


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Sommaire

[modifier] Lignes de champ électrostatique

[modifier] Lignes de champ

Définition

On appelle ligne de champ électrostatique toute courbe orientée de l'espace qui est tangente en tout point au champ électrostatique.

[modifier] Tubes de champ

Définition

Soit un contour Σ fermé de l'espace. L'ensemble des lignes de champ électrostatique qui s'appuient sur Σ forme un tube de champ électrostatique.

[modifier] Propriétés des lignes de champ électrostatique

Propriété

Deux lignes de champ électrostatique ne peuvent pas se croiser en un point M (\vec E aurait deux directions différentes), sauf si :

  • \vec E(M) = \vec 0
  • en M on a placé une charge ponctuelle, auquel cas \vec E n'est pas défini.



Propriété

Pour une charge ponctuelle, les champs sont radiaux. Ils

  • divergent pour les charges positives
  • convergent pour les charges négatives

Cargas3.PNG



Propriété

Les lignes de champ électrostatique ne sont pas fermées. Elles peuvent partir à l'infini ou aller d'une charge positive à une charge négative. Camposcargas.PNG

[modifier] Symétries du champ électrostatique

[modifier] Symétrie par rapport à un plan

Propriété

On considère une distribution de charges symétrique par rapport à un plan Π, de direction \vec \Pi. Alors \forall M \in \Pi, \vec E(M) \in \vec \Pi



Propriété

On considère une distribution de charges antisymétrique par rapport à un plan Π * , de direction \vec \Pi^*. Alors \forall M \in \Pi^*, \vec E(M) \perp \vec \Pi^*

[modifier] Translation et rotation

Propriété

On considère une distribution de charges (infinie) invariante par translation suivant z de Δz. On a alors \vec E(x,y,z) = \vec E(x,y,z+\Delta z)



Propriété

On considère une distribution de charges invariante par rotation d'angle θ. Alors si M' est l'image de M par la rotation d'angle θ, alors \vec E(M') est l'image de \vec E(M) par la rotation d'angle θ.


Crystal Clear action back.png Champ électrostatique