diff --git a/01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/01.maxwell-equations/01.maxwell-equations-main/textbook.fr.md b/01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/01.maxwell-equations/01.maxwell-equations-main/textbook.fr.md deleted file mode 100644 index 2249c12e6..000000000 --- a/01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/01.maxwell-equations/01.maxwell-equations-main/textbook.fr.md +++ /dev/null @@ -1,124 +0,0 @@ ---- -title: 'The 4 Maxwell\'s equations' -published: false -visible: false ---- - -### Les 4 équations de Maxwell - - - -Les équations de Maxwell locales précises les propriétés du champ électromagnétique -en tout point de l'espace. - - -$`div \overrightarrow{E} = \dfrac{\rho}{\epsilon_0}`$ - -$`\overrightarrow{rot} \;\overrightarrow{E} = -\dfrac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}`$ - -$`div \overrightarrow{B} = 0`$ - -$`\overrightarrow{rot} \;\overrightarrow{B} = \mu_0\;\overrightarrow{j} + -\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t}`$ - -$`\rho`$ est la densité volumique de charge totale. -$`\overrightarrow{j}`$ est la densité volumique de courant totale. - -### Équations de Maxwell et conservation de la charge - - -### Équations de Maxwell et propagation du champ électromagnétique - - -### Équations de Maxwell et énergie électromagnétique - - -### Complément à l'électromagnétisme de Maxwell - - -### Le spectre électromagnétique - - -### Rappel de l'équation d'onde d'un champ vectoriel - -#### équation d'onde simple - -$`\Delta \overrightarrow{X} - \dfrac{1}{v_{\phi}} \; \dfrac{\partial^2 \;\overrightarrow{X}}{\partial\; t^2}=0`$ - -de solution - -#### équation d'onde amortie - -$`\Delta \overrightarrow{X} - \dfrac{1}{v_{\phi}} \; \dfrac{\partial^2 \;\overrightarrow{X}}{\partial\; t^2}= -\beta \; \dfrac{\partial \overrightarrow{X}}{\partial t}`$ - -où $`\beta`$ est le terme d'amortissement - -de solution - -L'expression de l'opérateur Laplacien vectoriel $`\Delta`$ en fonction des opérateurs $`grad`$, $`div`$ et $`rot`$ est : - -$`\Delta =\overrightarrow{grad} \left(div\right) - \overrightarrow{rot}\, \left(\overrightarrow{rot}\right)`$ - - -### Equation d'onde pour le champ électromagnétique -(Ou "Etude du Laplacien du champ électromagnétique") - -Pour établir l'expression $`\;\;\Delta \overrightarrow{E}\;\;`$, je calcule -$`\;\;\overrightarrow{rot}\left(\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{E}\right)\;\;`$ puis -$`\;\;\overrightarrow{grad} \left(div \overrightarrow{E}\right)\;\;`$ à partir des équations -de Maxwell : - - -* $`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)= -\overrightarrow{rot} \,\left( -\dfrac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}\right)`$ -

-En physique classique non relativiste, espace et temps sont découplés. Les coordonnées spatiales -et la coordonnée temporelle sont indépendantes. L'ordre de dérivation ou intégration entre -des coordonnées spatiales et la coordonnés temporelle ne change pas le résultat, donc -je peux écrire : -

-$`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)= --\dfrac{\partial}{\partial t} \,\left(\overrightarrow{rot}\overrightarrow{B}\right)`$ -

-$`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right)= --\dfrac{\partial}{\partial t} \,\left(\mu_0\;\overrightarrow{j} + -\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}\right)`$ -

-$`\overrightarrow{rot} \, \left( \overrightarrow{rot}\,\overrightarrow{E} \right) -=-\mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} + -\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2}`$ -

- -* $`\overrightarrow{grad} \left( div \; \overrightarrow{E} \right) = \overrightarrow{grad}\left( \dfrac{\rho}{\epsilon_O} \right)`$ - -La reconstruction de -$`\Delta \;\overrightarrow{E} =\overrightarrow{grad} \left(div\;\overrightarrow{E}\right) - \overrightarrow{rot}\, \left(\overrightarrow{rot}\;\overrightarrow{E}\right)`$ -donne : - -$`\Delta \;\overrightarrow{E} = \overrightarrow{grad}\left( \dfrac{\rho}{\epsilon_O} \right) + \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} + -\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2}`$ - -ce qui donne par identification au premier terme de l'équation d'onde : - -$`\Delta \;\overrightarrow{E}-\mu_0 \epsilon_0 \;\dfrac{\partial^2 \overrightarrow{E}}{\partial t^2} = \dfrac{1}{\epsilon_O} \; -\overrightarrow{grad}\left(\rho \right)+ \mu_0\;\dfrac{\partial \overrightarrow{j}}{\partial t} `$