courses/10.brainstorming-innovative.../intercambio-curso-electroma.../textbook.en.md

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title : 'brainstorming electromagnetism"
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### DOCUMENTO BÁSICO DE TRABAJO / DOCUMENT DE TRAVAIL DE BASE / BASIC WORKING DOCUMENT

Aqui, por el momento, solo las ecuaciones que usamos. Y comentarios de intercambios 
entre nosotros, para proponer ya e intercambiar sobre la estructuración final. 
No olvidemos que tomará 4 niveles, desde un nivel básico hasta el nivel pre-master.

Ici, pour le moment, seulement les équations que nous utilisons. Et commentaires 
d'échanges entre nous, pour déjà proposer et échanger sur la structuration finale.
N'oublions pas qu'il faudra 4 niveaux, depuis un niveau de base jusqu'au niveau pre-master.

Here, for the moment, only the equations we use. And comments of exchanges between us, 
to already propose and to exchange on the final structuring. WE must not forget that we
want a course in 4 levels, from a basic level to the pre-master level. 

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### INTERACCIONES MECÁNICAS NEWTONIANAS: FUERZAS Y CAMPOS (escalares y vectoriales) / INTERACTIONS EN MECANIQUE NEWTONIENNE : FORCES ET CHAMPS (scalaires et vectoriels) / INTERACTIONS in NEWTON's PHYSICS : FORCES AND FIELDS (scalar and vectorial)

....


### CAMPO ELÉCTRICO / CHAMP ELECTRIQUE / ELECTRIC FIELD

....


### CAMPO MAGNÉTICO / CHAMP MAGNETIQUE / MAGNETIC  FIELD

<!----Intercambio de ideas para construir juntos-----
------Echange d'idées pour construire ensemble-------

CM : Comience por descubrir el campo magnético por sus efectos inducidos observables? fortalezas, 
momentos y parejas? camino de partículas cargadas aislado?
=> campo de inducción magnética $`\vec{B}`$
Este podría ser un gran capítulo "El campo magnético y sus efectos inducidos"

Y después, ¿cómo creamos un campo magnético, las causas del campo magnético?
¿Y quizás presentar antes (como en muchos libros anglosajones) la distinción entre
$`\vec{H}`$ y $`\vec{B}`$ ? Será más fácil si ya hemos introducido el momento de B en un giro
con corriente y el momento magnético dipolo.
Tendremos que distinguir entre $`\vec{H}`$ y $`\vec{B}`$ en el nivel N3 o N4. 
Y nunca tenemos tiempo para explicarlo bien...
Este podría ser un gran capítulo "El campo magnético y sus causas"

Es solo una idea.

CM : On commence par introduire le champ magnétique par ses effets induits observables ?
Forces, moments et couples? trajectoire de cahrge isolée dans un champ B?
=> champ d'induction magnétique $`\vec{B}`$
Cela pourrait être un grand chapitre "Le champ magnétique et ses effets induits"

et après, parler de comment on créé un champ magnétique, les causes du champ magnétique?
Et peut-être introduire plus tôt (comme dans beaucoup de livres anglosaxons) la distinction
entre  $`\vec{H}`$ y $`\vec{B}`$? cela sera plus facile si on a déjà introduit le moment de
B sur une spire avec courant et le moment magnétique dipolaire.
On aura besoin de faire la distinction entre au niveau N3 ou N4. Et on a jamais le temps de bien l'expliquer..
Cela pourrait être un grand chapitre "Le champ magnétique et ses causes"

Seulement une idée

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#### Fuerza magnética / Force magnétique / Magnetic force : 

##### Fuerza de Laplace / Force de Laplace / 
<!---------------------
¿Comenzar con la fuerza de Laplace en el nivel 2 porque está más cerca de la experiencia, 
luego reiniciarla desde la fuerza de Lorentz en el nivel 3?

Commencer par la force de Laplace au niveau 2 car plus proche de l'expérience? puis la redémontrer à partie de la Force de 
Lorentz au niveau 3?
----------------------->

* Fuerza magnética sobre un conductor por el cual circula una corriente
Force magnétique s'exerçant sur un conducteur parcouru par un courant
Magnetic force on a conductor carrying a current (through which a current flows?)

**Nivel N1 :**
<!----Intercambio de ideas para construir juntos-----
------Echange d'idées pour construire ensemble-------

CM : Creo que en el nivel 1, ya podemos representar una fuerza con una flecha
(y la palabra de vector) y la regla de la mano derecha. Creo que puedes hacer 
una foto con un imán, una placa de vidrio y limaduras de hierro, en la que las
limaduras de hierro no permanecen horizontalmente en la placa, sino que tienen
un componente vertical. Y puede ser divertido desde este nivel, tratar de entender
jugando con su mano derecha (regla de la mano derecha para la orientación del espacio).
¿qué piensa usted?

CM : Je pense que au niveau 1, on peut déjà représenter une force par une flèche
(et le mot de vecteur), et la règle de la main droite. Je pense qu'on peut réaliser 
une photo avec un aimant , une plaque de verre et de la limaille de fer, sur laquelle
la limaille de fer ne reste pas à l'horizontale sur la plaque, mais a une composante 
verticale. Et cela peut amuser dès ce niveau, d'essayer de comprendre en jouant avec 
sa main droite (règle de la main droite pour l'orientation de l'espace).
Qu'en pensez-vous?

CM : En este nivel, también se puede no hablar de estas fuerzas, y quedarse para
observar el comportamiento de los imanes y deducir un mínimo. ¿qué piensa usted?

CM On peut aussi à ce niveau ne pas parler de ces forces, et rester à observer
le comportement des aimants, et en déduire un minimum.Qu'en pensez-vous?

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**Nivel N2 :**
<!----Intercambio de ideas para construir juntos-----
------Echange d'idées pour construire ensemble-------

Sin cálculo diferencial en el nivel 2, debemos razonar con un cable recto de longitud L?
Producto vectorial o no, en el nivel 2? pero la regla de la mano derecha debe estar allí.

Sans calcul différentiel au niveau 2, nous devons raisonner avec un fil rectiligne de longueur L?
Produit vectoriel ou pas, au niveau 2? mais la règle de la main droite doit y être obligatoirement.

----------------------->

LA , EN : $`\vec{F_{Lap}}=I\;\vec{l}\times\vec{B}`$ <br>
FR : $`\vec{F_{Lap}}=I\;\vec{l}\land\vec{B}`$ 

o / ou 

$`\vec{F_{Lap}}`$ perpendicular a $`\vec{l}`$ y $`\vec{B}`$

con $`F=I \times L \times B`$

**Niveles N3 y N4 :**
<!----Intercambio de ideas para construir juntos-----
------Echange d'idées pour construire ensemble-------

Aquí tenemos el cálculo diferencial.

----------------------->

un élément infinitésimal $`\vec{dl}`$ d’un conducteur (dont la section est négligée) parcouru 
par un courant $`I`$, $`\vec{dl}`$  étant orienté dans le sens du courant $`I`$ :

LA , EN :
$`\vec{F_{Lap}}=I\;\vec{dl}\times\vec{B}`$   

FR :
$`\vec{F_{Lap}}=I\;\vec{dl}\land\vec{B}`$  

ES : Un Tesla (1T) es la Inducción Magnética para que una porción de cable conductor recto
rígido, perpendicular al campo magnético de un metro de longitud $`1m`$ y atravesado por una
corriente de intensidad de un amperio ($`1A`$) experimenta una fuerza lateral de un Newton ($`1N`$).

FR : Un tesla ($`1T`$) est l’induction magnétique pour laquelle une portion de fil conducteur rectiligne
rigide, perpendiculaire au champ magnétique de un mètre de longueur ($`1m`$) et parcouru par un courant
d’intensité un ampère ($`1A`$) expérimente une force latérale de un Newton ($`1N`$).

EN :

##### Fuerza de Lorentz /Force de Lorentz : 

**N1**

**N2**

**N3-N4**

ES : Para una carga punctual positiva $`q`$ se mueve con una velocidad $`\vec{v}`$ en un punto donde 
existe una Inducción Magnética $`\vec{B}`$ :

FR : Pour une particule ponctuelle de charge $`q`$ et de vecteur vitesse $`\vec{v}`$ située 
en un point où règne le champ d’induction magnétique $`\vec{B}`$  :

EN : 

LA , EN : $`\vec{F_{Lrz}}=q\;\vec{v}\times\vec{B}`$ 

FR : $`\vec{F_Lrz}=q\;\vec{v}\land\vec{B}`$

ES : Un Tesla ($`1T`$) es la Inducción Magnética para que una carga de un Coulomb ($`1C`$)  que se mueve
con una velocidad de ($`1\,ms^{-1}`$) experimente una fuerza lateral de un Newton ($`1N`$) .

FR : Un tesla ($`1T`$) est l’induction magnétique pour laquelle une charge de un Coulomb ($`1C`$) 
qui se meut à la vitesse de un mètre par seconde ($`1\,ms^{-1}`$) expérimente une force latérale 
de un Newton ($`1N`$).

EN : 

##### Fuerza magnética sobre un conductor por el cual circula una corriente / Force magnétique sur un conducteur parcouru par un courant / Magnetic force on a conducting wire carrying a current 

**N1 :** 
<!-- nada a decir, probablemente / rien à dire probablement-->

**N2 :**

**N3/N4 :**

##### Momento o torque magnético sobre una espira con corriente / Moment ou couple exercé sur une spire parcouru par un courant / Moment or torque exerted on a current carrying coil 

**N1 :** 
<!-- si, ya como ilustración, tener una primera idea de la Resonancia Magnética Nuclear Médica ?-->

**N2 :**

**N3/N4 :**

##### Momento de dipolo magnético / Moment magnétique dipôlaire / Magnetic dipole moment

<!----Intercambio de ideas para construir juntos-----
------Echange d'idées pour construire ensemble-------

CM : En el nivel N2, que sigue siendo básico, el joven está más interesado en los efectos y :<br>
- los nombres de los capítulos tienen las palabras "fuerzas", "momento", "pareja",
y en estos capítulos se presentan los conceptos y las palabras asociadas del campo de inducción magnética
, momento dipolar magnético, ...
Y en los niveles N3 y N4, los conceptos útiles deben ser entendidos y asimilados para ser utilizados, y :
- los nombres de los capítulos tratan más sobre los conceptos, con las palabras: campo de inducción magnética
, momento dipolar magnético, spin, ...
No sé, solo un idea. ¿qué piensa usted?

CM :  Au niveau N2, qui est encore basique, le jeune est plus intéressé par les effets, et :
- les noms de chapitres ont les mots "forces", "moment", "couple", et dans ces chapitres sont introduites
les notions et mots associés de champ d'induction magnétique, moment dipolaire magnétique.
Et aux niveaux N3 et N4, les concepts utiles doivent être compris et assimilés pour être utilisés, et :
- les noms de chapitres sont plus sur les concepts, avec les mots : champ d'induction magnétique, 
moment dipolaire magnétique, spin ...
Je ne sais pas. Qu'en pensez-vous?

----------------------->

**N1 :**
<!-- nada a decir, probablemente / rien à dire probablement-->

**N2 :**

**N3/N4 :**


##### Trayectoria de una carga eléctrica aislada en un campo magnético / Trajectoire d'une charge électrique isolée dans un champ magnétique / Trajectory of an isolated electric charge in a magnetic field

**N1 :**

**N2 :**

**N3/N4 :**


####  Expression mathématiques des causes à l’origine du champ magnétique.
 
 Particule ponctuelle mobile, ou élément infinitésimal de courant (selon le zoom, mais toujours pouvant 
 être considéré comme ponctuel : taille mésoscopique 50nm? pour qu'on puisse définir des champs mayens, 
 mais que... bref, on se comprend) : 
 
 $`q\cdot\vec{v}\;\equiv\; I\cdot\vec{dl}\;\;\equiv\;\vec{j}\cdot d\tau`$
 
 Équation aux dimensions : 
 
 $`[q \cdot v]=[q]\cdot[v] = [q]\cdot L \cdot T^{-1} = ([q]\cdot T^{-1}) \cdot L = I \cdot L`$

$`[I \cdot L]= I \cdot L`$

$`[j \cdot \tau]=[j]\cdot L^3 = I \cdot L^{-2} \cdot L^3 = I \cdot L`$

Unité d’un élément infinitésimal de courant :

S.I. : $`A \cdot m`$

 Hans Christian Oersted descubrió que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos, estableciendo una relación muy estrecha entre la electricidad y el magnetismo, llamándosele Electromagnetismo.

Dirección y sentido del campo magnético cerca a un conductor de corriente
Champ magnétique créé par un fil conducteur rectiligne parcouru par un courant

<!--)* C’est bien, **avant** Biot et *Savart*, pour visualiser.-->

#### Loi de Biot & Savart : Loi physique reliant le champ magnétique à ses causes

Dans le vide :

EN : $`\vec{dH_M}=\dfrac{1}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}_P\times\vec{PM}}{||\vec{PM}||^3}`$

$`\vec{dH}=\dfrac{1}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}\times\vec{r}}{r^3}=\dfrac{1}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}\times\vec{e_r}}{r^2}`$
 , avec  $`\vec{e_r}=\dfrac{\vec{r}}{||\vec{r}||}=\dfrac{\vec{r}}{r}`$  
 car  $`\vec{r}=r\;\vec{e_r}`$   avec $`r>0`$ .

LA : $`\vec{dB_M}=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}_P\times\vec{PM}}{||\vec{PM}||^3}`$

$`\vec{dB}=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}\times\vec{r}}{r^3}=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}\times\vec{e_r}}{r^2}`$,  
car  $`\vec{r}=r\;\vec{e_r}`$   avec $`r>0`$ .

FR : $`\vec{dB_M}=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}_P\land\vec{PM}}{||\vec{PM}||^3}`$

$`\vec{dB}=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}\land\vec{r}}{r^3}=\dfrac{\mu_0}{4\pi}\cdot\dfrac{I\cdot\vec{dl}\land\vec{e_r}}{r^2}`$,  
car  $`\vec{r}=r\;\vec{e_r}`$   avec $`r>0`$ .

Calculs directs de champ magnétique

Champ magnétique :
créé dans tout l’espace par Fil rectiligne infini parcouru par un courant constant
créé en tout point de son axe par Fil circulaire parcouru par un courant constant