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Claude Meny 6 years ago
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      01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/04.electromagnetism-in-media/02.electromagnetic-waves-in-media/main/textbook.fr.md

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01.curriculum/01.physics-chemistry-biology/04.Niv4/04.electromagnetism/04.electromagnetism-in-media/02.electromagnetic-waves-in-media/main/textbook.fr.md

@ -141,7 +141,8 @@ $`\vec{P}=\dfrac{\Delta\vec{p}}{\Delta\tau}`$
La norme de $`\vec{P}`$ s'exprime en C.m$^{-2}$. La norme de $`\vec{P}`$ s'exprime en C.m$^{-2}$.
Si le vecteur polarisation diélectrique n'est pas homogène dans tout le milieu, il y aura des accumulations locales de charges de polarisation telles que :
Si le vecteur polarisation diélectrique n'est pas homogène dans tout le milieu, il
y aura des accumulations locales de charges de polarisation telles que :
$`\rho_{p}=- div \vec{P}`$ $`\rho_{p}=- div \vec{P}`$
@ -176,3 +177,72 @@ $`\vec{M}`$ défini par :
$`\vec{M} = \dfrac{\Delta\vec{m}}{\Delta\tau}`$ $`\vec{M} = \dfrac{\Delta\vec{m}}{\Delta\tau}`$
Le vecteur aimantation, ou plus simplement l'aimantation, a pour unité $`A.m^{-1}`$.
Lorsque l'aimantation d'un milieu n'est pas homogène, il y apparaît une densité
volumique de courant d'aimantation $`\vec{j}_M`$ non nulle telle que :
$`\vec{j}_M = rot \vec{M}`$
A la surface du matériau, cela se traduit par une densité surfacique de courant
d'aimantation $`\vec{j}_{M_{\textrm{ surf}}}`$ telle que :
$`\vec{j}_{M_{\textrm{surf}}} = \vec{M}\wedge\vec{n}`$
où $`\vec{n}`$ est le vecteur unitaire normal à la surface du matériau.
Toutes ces relations restent valides lorsque l'aimantation $`\vec{M}(t)`$ dépend du temps.
! *Remarque :*
!
! Il n'existe pas en physique de charge magnétique, \emph{i.e.} un point de l'espace
qui pourrait à lui seul générer un champ magnétique (par analogie avec une charge
électrique et le champ électrique qu'elle génère). De ce fait, on ne peut pas définir
de densité volumique de charge magnétique, contrairement à ce que nous venons de voir
dans le cas des charges liées dans les milieux diélectriques.
!
#### Equations de Maxwell généralisées aux milieux
##### Equations de Maxwell
En écrivant les équations de Maxwell dans un milieu différent du vide, il faut maintenant
tenir compte de toutes les contributions à la densité volumique de charge et à la
densité volumique de courant. On obtient alors :
$`\quad div\;\vec{B} \; = \; 0`$,
$`\quad rot \; \vec{E} \; = \; -\dfrac{\partial \vec{B}}{\partial t}`$,
$`\quad div \; \vec{E} \; = \; \dfrac{\rho_{total}}{\epsilon_0}`$,
$`\quad rot\; \vec{B} \; = \; \mu_0\;\left( \vec{j}_{total} +\epsilon_0\; \dfrac{\partial \vec{E}}{\partial t}\right)`$,
<!--
$`\begin{eqnarray}
div\;\vec{B} \; = \; 0,\\
rot \; \vec{E} \; = \; -\dfrac{\partial \vec{B}}{\partial t},\\
div \; \vec{E} \; = \; \dfrac{\rho_{total}}{\epsilon_0},\\
rot\; \vec{B} \; = \; \mu_0\;\left( \vec{j}_{total} +\epsilon_0\; \dfrac{\partial \vec{E}}{\partial t}\right),
\end{eqnarray}`$-->
avec $`\;\rho_{total}=\rho_{libre}+\rho_{P}\;`$ et $`\;\vec{j}_{total}= \vec{j}_{libre} + \vec{j}_{P} + \vec{j}_{M}.`$
D'après le paragraphe précédent et après développement, ces équations deviennent :
$`\quad div\; \vec{B} \; = \; 0\;`$,
$`\quad rot\; \vec{E} \; = \; -\dfrac{\partial \vec{B}}{\partial t}\;`$,
$`\quad div\; \vec{D} \; = \; \rho_{libre}`$ ,
$`\quad rot\; \vec{H} \; = \; \vec{j}_{libre} +\dfrac{\partial\vec{D}}{\partial t}`$
avec
$`\quad \vec{D} \; = \; \epsilon_0 \vec{E}+\vec{P}\quad`$ , l'induction électrique
(en $`C.m^{-2}`$), et
$`\quad \vec{H} \; = \; \dfrac{\vec{B}}{\mu_0}-\vec{M}\quad`$, l'excitation
magnétique (en $`A.m^{-1}`$).
Ces 4 équations de Maxwell dites généralisées prennent en compte les propriétés
du milieu traversé par l'onde électromagnétique.
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