phy 2(electmag) tom1

Upload: chaari-abdelouahad

Post on 03-Mar-2016

21 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

dsrr

TRANSCRIPT

  • A.F

    IZAZI

    : !(LMD)

    : " "

    #$ %

    &'()

    20082009

    ****% *+** ,**LMD / PHYSIQUE-2

    -../,)02

    :

  • A.F

    IZAZI

    i

    1**

    1************ ****

    2 #$ % ) 2 " !3 45 25 (' .2

    ) , 67 - 8&9 : 2 3 :

    2 :#" 2 ; :fr.yahoo@ahmedfizazi.

    8 1 < => . 6 ? 4 #" < 3 )

    % 6" )0)5@ 3 $ 6 4 7 2' B& ?

    6 57 2$ 3 : -"$ 6" '

    ) 7> C.

    ! " #$ %&'( %)!" *+

    *+ ," ( ! - . ( & )%+ /. 0

    (1 2+3 &*!.

    " )' (* 5% %+ *+

    .%3 ! - ! 6 78 6( /- (

    9 :$ ; /0 . (.............. 36 4.6; , =- (............................................ 38 (*7.1..................................................................38 (*8.1..................................................................39 5.8 &-......................................................

  • A.F

    IZAZI

    v

    42 F/ E% H.......................................................45 .II - ................................................................ 45 A.>>I - .............................................. 45 1. ...................................................................45 2. () 6.83................................................. 46 3.$ ,.......................................................... 46 4./ =..................................................... 47 5."% ? ")..................................................... 48 6.=- ! - () @ ...................................... 49 7.% () / *A "+,.......................................51 8. 8 ,................................................. 51 9. 1*A 1B................................................. 53 B.67H .................................................................... 53 1.-* % .......................................................54 2.-* C9 # 11.............................................. 55 . -*........................................................... 55 $.' -*...................................................... 56 7. -*.........................................................57 3.1-* ............................................................ 57 .( :0 .......................................................58 $.C- :0 ...................................................... 60 4.% -* )...................................................... 61 (*1.2..................................................................61 5.. (% ).................................................... 61 6.% ) !* ..................................................... 62 7. 0 % D- /%.........................................

  • A.F

    IZAZI

    vi

    66 " 0 ) .......................................................... .70 ) 0"........................................................... .74 =; $.............................................................. .75 , 6& H: ,& :% +...................

  • A.F

    IZAZI

    vii

    +** ,*** J** * ****% ),)02(Programme : lectricit et magntisme (PHYSIQUE-2)

    ) 3 (0' F 130(COURS : Ahmed FIZAZI E-mail :[email protected]

    Programme : lectricit et magntisme ( 2 cours + 1TD) / semaine. VHG=67.5 heures. 6 crdits

    I/ ELECTROSTATIQUE (5 semaines) : /I ,)54' (Charges et champ lectrostatiques -& &2Potentiel lectrostatique 2 Flux du champ lectrostatique 2 -& B) Thorme de Gauss 1. 1@ 5 /0 . + ."I 1@)& - & P9

    1 N $ ( X %.@3A /9 . % /

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    4

    . % ,-% 9 S0 I6 @+ . - ) 1 *9 % ! 1 1 /9 1)

    :0 >39 9 1 / / 5 (quark) . K @+ : % K S9 ;/0 @ - ' % / (% + K 0 / / &:

    2 1( + , d= - )3 3

    u e e=.-H1.1:1% 0 $%9 + % '1$ .

    E:191

    1,60.10n =1 16625.10 = n 9 %.

    3/- - :)et isolantssconducteur(A! 1% V@+ /9 ; K . 1% / 0 / " P9 /

    & )1 X 0 =1 0 .( / K "% !

    " . % .( L% @+ $ 0 (8% /%

    3Z :N & / 1%.(!' /0 . + /8 9 " & :0 , % V@+

    .& @+ :0 ,)5 $= (*.(

    1 4! " (% 1 X K "@ !.1 1 N

    . ) ! I% 3.P9 - / T! / ) . 80 "@ "3' 1 @N

    N : % *9 9 / N $ (% N K / ./ 8 @+ (*?". - 8 /T! K /0 " 3 1 @N

    *9 9 N ./ 8 @+ (*9 I . 0 :0 P % 80 + () /T! S0 "% 1 X /

    ) X P91(

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    5

    % 1B% /T / @N * () S9 & /0 (-& $ -" () / ( % &% ( ! % ( ( /9 .1 @N

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    6

    ' 6.83 - / $ @+ (B3 /:/. " (%eF

    Q RSTUVWXY RZ [\]XY ^S_T`]XY ab

    $/" "eF

    cd\`]XY efgZ eZ \`hi jk\UTl r8- K / % / 7// / ( % $ "1q2qK/ ! (9 /r" /T! / / eF

    RZ mn o[\pq Ri cr_T`Z

    RSTUVWXY.

    eF

    eF

    1q2q

    1m2m

    1l 2l

    2/ :(Etude quantitative)

    2 "E:% *^ "1q% :0 2q

    ; )B : :-":

    [ ]1 22.. Ne

    q qF K ur

    = L%u"% C (* ru

    r=

    )3.1(

    - :

    [ ]1 22.

    . Neq q

    F Kr

    =)4.1(

    ! 1* K" : :

    0

    14

    K

    =L%0(* %

    @- 9 _- )permitivit du vide(.

    M K+ :

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    7

    29

    2Nm8,9875.10 KC

    + =

    0 @3A 9 2 -29.10 Nm CK +

    S /T! 0 @3A 2

    12 0 28,8542.10 .

    CN m

    =

    )5.1(

    0>39 "$%0+ :0 21

    4 c

    =L% c 0 (*

    _- ! =8 13.10c ms=. :

    / @N:1 2. 0q q :"X - / %K ! eF

    / % 0 K1 2. 0q q : - 3 / %X" K $@ eF

    / % $ .Z(- (- N $% /T! 1 2q qF F=

    .

    $@ ") " $ /) "0 @ )& 9 (! +!8 5 . * 1* K- = S / @+ /T! K

    $@ " 0 6.83)/ /) .( $ / ! $ @ / / /9.

    2e

    ammF G ur

    =

    2e

    eqqF K ur

    =

    -H 2.1: $@ ") / + ! `/ N /

    E:2

    22 422 2

    2

    . ; 4.10.

    e e e

    g g ge e

    eKF F FK erF F Fm G mG

    r

    = =

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    8

    -H 3.1:/ / % / ! ") + 1CM / 0 1km`

    E:2

    9 32 3 2

    0

    1 1. ; 9.10 ; 9.104 (10 )e e e

    qF F F Nr

    = = =

    8&9:/ @N % ! n9 /T! _- ! . % $ (Principe de superposition) > 0 J .9 @+

    ! 1% % ! 6.1:!"#$%&'()

    1q 3q

    2q32F

    2 12 32F F F= +

    12F

    -H 4.1: 8% " $%9 % :0 "*^3q( / )B ).17(.

    A

    B

    C

    1q

    2q

    3q1r

    2r1 2 3

    1 2

    1,5 ; q 0,5 ; q 0, 21,2 ; r 0,5

    q mC mC mCr AC m BC m

    = = =

    = = = =

    E:( :N ,8.1:/9 1 3. 0q q /T! 13 0F

    K$@ ") +

    /9 2 3. 0q q /T! 23 0F! ") + .

    3 39 31 3

    13 1 13 132 21

    1,5.10 0,2.10u ; F 9.10 1,875.10(1,2)

    q qF K F Nr

    = = =

    3 39 32 3

    23 2 13 232 22

    2 2 313 23

    0,5.10 0,2.10u ; 9.10 3,6.10(0,5)

    4,06.10

    q qF K F F Nr

    R F F R N

    = = =

    = + =

    8% 8 9R& AB $% ! :

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    9

    23

    13; tg =1,92 =62.49Ftg

    F =

    1q

    2q

    3q13F

    23FR

    8.1

    1r

    2r

    /C 2 -&:(Champ lectrostatique)

    % ( 0< K ! 9 $@ /*A / / % /

    % .=- ( .- 6.83 I . .8 T! I @+. % ( /9 ( % / .=- ( ! R 9&.

    1/ -& 7:(Notion de champ lectrique) 7 M:") 1*9 @N =- / ! . (% S9 (

    eF % :0 0q 5 ! 0= .

    M:/ (% E " / KeF

    . %0qHQ" eF.(9.1

    0

    eFEq

    =

    )6.1(

    gT]XY uri vXawX\xf yz\fg{hXY m_VXY Ri g|}~ YarX cSXXY cr]XY yd1Vm.

    \]f0

    ( ) eFE Mq

    =

    d( )E M

    eF

    mZ\VXY w~ \]{X.r}TSd cX\VXY b yd \lY \Z

    o[\pf0qoa_X\f ogT]XY cUVWX\f .mhWXY10.1

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    10

    P eF

    0q

    0

    ( ) eFE Pq

    =

    Fe Fe

    E

    M

    0q

    E

    M

    0q

    2/[\]STN^_\` NO]a bc deQOST bPQfZWXYST:(Champ lectrostatique cre par une charge ponctuelle)

    M: % 1 @Nq ! O ( ! T! M/

    " S0 / (% : 0 B% % =-:

    20

    1( ) .4

    e

    M

    F qE M uq r

    = =

    )7.1(

    q:% ! O.Mq: ! 0= = ! %M)(% $% ! *A P9

    . (+ HQ " eF

    .

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    11

    q

    u

    O

    M

    r OM=

    ( ) ( )20

    1 . 8.14

    qE M

    r=

    0q 0q

    ( )E M

    q

    0q

    q

    0q

    3/-& % 6 & " 2" J :(Champ lectrique cre par un ensemble de charges ponctuelles)

    /U / @Nn. % iq ! ) KiP:+ ! (%

    ! /% / 0 V@+ /0 /M`

    8 $ 9 /T! K > /A + !. (% 5@ J.) ! S %8 N S0 + / B! 9 S9 (.

    /T! S :

    21 0

    1( ) .4

    ni

    ii i

    qE M ur=

    =

    )9.1(

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    12

    4 4( )P q1 1( )P q

    M

    1E

    2E

    3E

    4E

    3 3( )P q2 2( )P q

    M

    ME

    4/ & 4 2" J -&:lectrique cre par une distribution continue de charges) (Champ

    0 % ! 0 / /9 / K 1% / &% ! 9 J :0 K "% :0.

    %8 : $ 9 /T! % @+ (* ! .. $! S0 9 ? 9 &%' / + < 0 :N @+

    "8 (% / ' 8 $% & &* K % dE

    0 & &* K % 8 5 / 80 ( /0 " 8 (%dE.(% T! 8 + B 8 @3A 9

    ( )*B* ( :N ( ).* K( )P0 9 ( ) $% @+ ( 9 J K &% / @N.:0 (8% 5@ / )B :

    E dE=

    )10.1(

    &/9 0

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    13

    /A! S :, ,x x y y z zE dE E dE E dE= = = )13.1(

    + ,- %

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    14

    7:/ % /0 (% *A 1% 1q2q 1% /T! 4)$ .=3 L% . $) .* /0 "0 % ( J8 @+

    () / . " 1%1q2q.( S (! > V@+%. > " .()15.1.(

    + + + +

    +

    'M

    E

    F

    M

    'E

    1 0q 2 0q

    0q

    0q

    M

    'F

    M:3 C ( ! 3 + . (% (%E.% / 3 + q.)(16.1(

    AB

    C

    ( )E A

    ( )E B

    ( )E C

    1E

    1M

    3M

    2M

    3E

    2E

    8 + (% 3 /T! K % % ! ! 1

    % L% . 73 % / (% K % % !

    (% 3 S- ' + S9 ( . J%8 9 (8 (% /9 ( %.()17.1(

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    15

    0q 0q +

    ( (*)18.1( / / / / % (% (% 3 "X - 3.

    18.1:+,(-'!./!0%.12345

    ( (* )19.1 ( / / / / % (% (% 3

    % - /B% .

    ( (*)20.1((% 3 &, )-8/ / / %K >3' N "% / % / / % .(

    / ( " K -* (3 (% 3 /T! K -* !% *

    !* K/ %-8.

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    16

    ( (* )21.1 (% () (% 3.

    +

    +++++

    6/6%:/-$ B%:3 ? B 2" J 2 -&-& -%

    & )H % H .

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    17

    E%:/ . (% $% E ! P% ( /0 5 % .)(22.1(.

    -&:8 ) + V@39 $ 8 dx% (%

    8 :.dq dx=K

    O

    xdx

    X

    P

    XdE

    Yd EdE

    Y

    R

    .dq dx=

    + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + + +

    P8 (%dE% /0 dq :0

    r/ 8 Pdq.

    4 )B)14.1(:N (8 :

    2 20 0

    1 1 ..4 4

    dq dxdEr r

    = =

    /9 & :x yd E dE dE= +

    /9 :.sin

    .cosx x

    y y

    E dE dE

    E dE dE

    = =

    = =

    (':

    20

    .sin4x

    dxEr

    =

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    18

    20

    .cos4y

    dxEr

    =

    /9 ,%B, ,r x K 1 R* 1./9 + :

    21. . .

    cosx R tg dx R d

    = =

    cosRr

    =

    :0 (8% . V@ :

    [ ]

    2/ 2

    2 2 20 0 / 2

    / 2/ 2/ 2

    0 / 2 0

    ( / cos )..sin .sin4 4 / cos

    1 1.sin . . . cos 04 4

    x

    x x

    dx R dEr R

    E d ER R

    +

    ++

    = =

    = = =

    V@+)xE(R) 1A ! , $ .

    L% - $% ! 9:2/ 2

    2 2 20 0 / 2

    ( / cos )..cos .cos4 4 / cosy

    dx R dEr R

    +

    = =

    [ ]/ 2

    / 2/ 2

    0 / 2 0 0

    1 1 1.cos . . . sin .4 4 2y y

    E d ER R R

    ++

    = = =

    ! /9 P9:

    0

    1 .2

    x y yd E dE dE E E jR

    = + = =

    ) % 4 ' / @N -.* 4 (%

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    19

    -&:/ P% / OXL% OP x=. . (% $%

    V@+ ! % % /0.)(23.1(

    (N + 0

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    20

    (% :0 (8% / ( 6 ( /0 0:N R./9 >:

    .cos

    .sinx x

    z z

    E dE dE

    E dE dE

    = =

    = =

    /T! A , ,:0z xE E E= =

    /9 / 1% 4% 8! $ 5 0zE =

    20

    .2 . .cos4x

    r drEb

    =

    /9 ( (B3 / ,%B:2 2 2

    2 2cos cos

    b x rx xb x r

    = +

    = =+

    :0 (8% . V@ :

    2 2 3/ 20

    . .2 ( )

    x r drEx r

    =+

    2 2 3/ 2 2 2 1/ 20 0 0 0

    . . 1 .2 2( ) ( )

    RRx r dr xE Ex r x r

    = = + +

    !:2 2

    0.

    2 ( )

    x xEx x R

    = +

    ( )2 2

    01

    2x z x

    x xdE dE dE E E ix x R

    = + = =

    +

    :

    ( )2 2

    00 E 1 2

    2xx i

    x R

    =

    +! "

    E

    d c{aZi

    XY \UVWXY Ri }T| ]c|a.

    ( )2 2

    00 E 1 3

    2xx i

    x R

    = +

    +! "

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    21

    E

    n\}l i

    }T| ZXY \UVWXY R]ac|.o[\|i uri aVrXE

    m RZ 0x=c\{~ ckY[ RZ \S_XY RZ f

    cX\}]XY( )2cX\}]XY ( )3$G x/0 6 .:

    00 E

    2x i

    = =

    C/RH B%:2" J 2 -&&7> & -& H )H &%.

    +) 8 % /0 "0 + P8 J +r dr + O.)(24.1(

    % V@+ ! ) . B% P):* :* & !' 1, (K0x yE E E= =

    V@+ / 4% /9 $ :0 .

    dE

    P

    O rdr

    2 .dS r dr=

    R

    b

    24.1:>'7,?@!A1B0C

    xd E

    yd E

    /9 ( / ,%B :.cosydE dE =

    % (% %:. 2 . .dq dS r dr = =

    ! P8 (% /T! S P+ % /0 :

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    22

    ( )2 2 22 . .. .cos . .y

    dq r dr RdE dE K Kbb R r

    = = =+

    + J ( /0 . (% /T! :

    ( ) ( )3/ 2 3/ 2 2 22 2 2 20 0 02 . . . . 1. .2 . .2 .r dr R r drE K K R E K R

    R rR r R r

    ## #

    = = = + + +

    3' ! :02

    E

    =

    % ( :0 1* . (% /9 V @+ Oy. 1 L%!P% :0OyS- + . (% /T! .

    /D 2:(Potentiel lectrique)

    1/-& -S':)Circulation dun champ de vecteurs(/ ( # -A:NB% C T L] (% (3

    ) B% 9 . B% 9 @ (% / ) (... M SN P@ V.M: $ -& & -V / A :NB:0 (L":

    . .B

    L AV dl V dl= L%dlC + P8 (

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    23

    2/ -& -S :(Circulation du champ lectrique) . (% ! =- / . (0q@+ !

    . " =3 (% :0.F q E=

    )FV - E1 @N 0 0q .()18.1(

    V ! ( T! % V@+ 5 & @NF.% ( # -0q 5 4! ." " ") 4 I &:1 @N0 1q C=% V@+ ! K.

    B

    AW E dl=

    ( :

    % V@+ ! & (Force lectromotrice).@ :M:"% % ( ( P . % ")1q C=(

    :% ( :0.T5: /N"") " +. *9 + "! K ) /0 & '

    "") ") #0.3/ 2:(Potentiel lectrique)

    ( :0 (* !25.1 / :

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    24

    1C jkRlST 3C jkRlST 2C jkRlST

    . . .B B B

    A A AE dl E dl E dl= =

    )20.1 (

    / % ( &B ( /9 @+A :N B/0 ( 5. / K5 :% ( :0 (% ( 4 < 04!

    S9 (% @+ /0 ( K (8 4B

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    25

    4/S -& -"B+ # & -% #:al Rbg|~ Shd Q\_rZ cUVWXY m| RZ e|T]XY uUVU]XY \n Yq E

    `& N B $ /:% @+ :0 % @LRST_~ r]XY AB.

    mhWXY26.1.

    . . .B A

    L A BE dl E dl E dl= + )24.1(

    ( ) ( ). 0A B B ALE dl V V V V= + = )25.1(

    AB

    dl

    dl

    V

    >9I::% ( ( :0 . (% ( / K ! 4.

    . 0LE dl = )26.1(

    / . %%8 V@+2 2 B -&.

    5/% & 2" J 2q:/9 !0 E/0 q) / )% / P9q(K

    ( ) 20

    1 .4

    qE rr

    =)27.1(

    $%V( $% E ) 8 ( :0 :

    dl dr

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    26

    /9 dr E

    /T! ( )

    20

    . 1 1.4.

    dV E drdV dr

    rdV E dr =

    ==

    )28.1(

    q rE

    dr

    S ( ) ( ) te20 0

    1 1. +C 4 4q qV r dV dr V r

    rr = = = )29.1(

    # !0V = r =#/T!teC =0:N (8 !:( )

    0

    1.4qV r

    r=)30.1(

    +) 8 1 :0 * / /r% + q.1 V@+ /9 ( ( 2 U% .(surfaces quipotentielles)

    ) -8 / / / 4! /9 /+r1r2" ::

    1 20 1 2

    1 1.4qV V

    r r

    =

    )31.1(

    6/E& E2 V:/9 9 .dV E dl= P & 0 KxyzO/ /9 # ! KV

    (% E ! /! A/ $% / K=- / AV dV+( !

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    27

    :N 8 AP8 C dl.(28.1.

    AV dl

    E

    AV dV+

    z

    y

    x

    Oi

    j

    k

    A

    &>I :/0 9 # - A ! x): yz* /.(/T! S0 .dl idx=

    S ( ). .dV E i dx= P9 :

    .xdV E dx=)32.1(

    83 % V@+ ! (8:N/9:

    xdVEdx

    =L% dV + V0 yz/9 / * / x +% .&- 4 1*%X ! @+ B? . / S0 :

    xVEx

    $=

    $)33.1(

    (9 / (% - yz :

    yVEy

    $=

    $)34.1(

    zVEz

    $=

    $)35.1(

    & ! 9 xyzO/T! :

    .x y z x y zE E E E E E i E j E k= + + = + +

    S0 :

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    28

    V V V V V VE i j k E i j kx y z x y z

    $ $ $ $ $ $= = + + $ $ $ $ $ $

    )36.1(

    @+ ! :0 " VC HV/T! :

    V V VE gradV i j kx y z

    $ $ $= = + + $ $ $

    )37.1(

    E gradV=

    )38.1(

    &- " + " -&E2 2 B V".

    "0E+ ' 1*%X :1

    zV V VE gradV u u u

    r z% %

    $ $ $

    = = + + $ $ $

    )39.1(

    *%X 9 /T! 1E" : :1 1. .

    sinrV V VE gradV u u ur r r & &

    $ $ $= = + + $ $ $

    )40.1(

    -H5.1: . / "0 / . (% C "0 9 :( ) 2 2, , 3V x y z x y z= +.

    " $%9E ! ( )1,2, 1A .

    E:4 -( , , )V x y z ( )37.1( :26 3 2E xyi x j zk = + +

    " 9 ! ( )1,2, 1A ! :2 2 212 3 2 12 3 2E i j k E= + = + +

    157 E 12.53V/mE =

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    29

    7/7 % 2& " 2" J 2:/9 V/ /T! ( )V M ! M: /% "0 /0

    " :

    0

    1( )4

    i

    i i

    qV Mr

    = )41.1(

    L%ri/ ! + iq M/9 0 iq 9 / /9 / T +@39 / < @ +)9.(

    8/ & 4 2" J 2:

    80 % / & - % V@+ (* !dq\]rZ Q

    yz\fg{hXY m_VXY cX\ yd f \U]:

    0

    14

    dqVr

    = )42.1(

    &> :!C 7 &*

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    30

    2 20

    .2

    teRV CR y

    = ++

    7 /U :E."0 4 - @+ VM y (B )34.1(:

    ( )3/ 22 20.E= .

    2dV R yEdy R y

    = +

    29.1:'7%1',8$9E'8;(F8 M

    OR

    r

    y

    ydE

    xd E

    dE

    y

    M

    'y

    j

    dq

    C "0 / E

    ( )3/ 22 20.E= .

    2R y jR y

    +

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    31

    E/2 B):.( 36.1M:8 K9" KJ (3 =- + 8

    P80 3dS! R" $% K 3 ) /0:

    2dSdR

    , =)65.1(

    /0 + . 8 / R. %2( )sr(stradian).

    8 ) % ,+ ". & KO+) 8 R.% + 3 ".S)(36.1$(.+ 8 ):

    2SR

    , =)66.1(

    J /T! 1*%X 0 K P8RP K * :2 sin . .dS R d d &=)67.1(

    $ 8 8 /@N:sin . .d d d &, =)68.1(

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    40

    ! S K 3 % 8 /T! S P K:( )

    2

    0 0. sin . 2 1 cosd d d

    & , = , = = )69.1(

    ( )2 1 cos , = )70.1(

    O

    RdS

    d

    S,

    O

    36.1:I/8JE8

    )()(

    :#$ &:/ 2 2 sr = , =() / ( =- 8 $

    / 2 =.& H:4 sr = , =) 9 + (% =- ( $

    8 .&:

    & P8 J C / @NOP)(37.1(/T!cos 1 = KP 8 8 :

    2dSdR

    , =)71.1(

    P8 J C / @N 9 8 & OP)(37.1$(P 8 8 /T!:

    2.cosdSdR

    , =)72.1(

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    41

    % ! 8 $% ,- % :

    % /0 . (%q :0 r+ % / 2

    qE Kr

    =.P8 4! d'P8 J 0 dS :0 r% /

    $ :

    2. .dSd E dS K qr

    ' = = )73.1(

    0.

    4qd d

    ' = ,)74.1(

    4! :0 (8% J (S:

    04q

    ' = ,)75.1(

    P - J 0 % /0 . 4! 04

    q

    ! $=

    8 , % / J @+ B3 / > .

    % % J / @Nq+ 8 /T! 4P 4!

    0

    q

    .

    < J / @N 9 % %q 8 /T! ( )0, =5@ & . 4! .

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    42

    F/ E% H:(Diple lectrique) M:! / / / % / . $) .* /

    "X "8 ! / 0.(18.1. $ .* (% 3 (* .

    M:. & (moment dipolaire) I% C + $ .* p

    % ) Pq( X C ! a% / S K %

    % % )(38.1(:

    .p q a=

    )76.1(

    H 2" J 2E% : . / $% / % /0 q+Kq ! PM

    r1% /0 q+M r2% /0 q.a &9 8 / !r1r2.)(38.1(

    ( )2 11 2 2 1

    . ..i

    r rq qV V V K V K qr r r r

    = = =

    /9 r a/T!21 2.r r r2 1 .cosr r a =/T! S0 :

    2 20 0

    1 . .cos .cos.4 4 .

    q a pV Vr r

    = =)77.1(

    -& E% H 2" J :N (%E / )B E gradV= .

    % 6H&;::0 0 ( 38.1/9 > :( ) ( )

    1/ 2 1/ 22 22 21 2/ 2 ; r / 2r y x a y x a = + = + +

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    43

    /9

    1 2

    1 1.V K qr r

    =

    /@N:

    ( ) ( )1/ 2 1/ 22 22 20

    1 1 1.4 / 2 / 2

    V qy x a y x a

    =

    + + +

    )78.1(

    38.1:KL1',&L1

    y

    xOq q+

    2r

    1rr

    P

    2 1 r -r

    a

    p

    4

  • A.F

    IZAZI

    Electrostatique NOPQRST UQVWXYST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    44

    % 6H&;:( :0 - 39.1

    /9 :rE E E= + S0 :

    3 30 0

    2 .cos 1 sin ; .4 . 4 .r

    V p VE E pr rr r

    $ $= = = =

    $ $ )81.1(

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    45

    A/>>I - M)quilibre ition et proprits des conducteurs eninfD(R@

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    46

    3/E 8 :(Thorme de Coulomb) " - T% #" (" -& : 2 - 1S 3

    0E

    =.

    () % !* (* .K () 73 J " ! . (% ) " V@+

    ! (% & (3 . ) @3A (% /T! J :0 9moyE.+ 4! . (% /T! K () J 0 0 @

    ( :0 /1.2.

    1.2 :$M'L1"(47,?G

    0E =

    0E

    =02

    moyE

    =

    +4G'N

    EO,'8

    .,8

    C+G

    E

    0

    :0 / + / () 6.83 8 3 /(2.2:

    0E =

    teV C=0iq =

    0E

    =

    [qqqqnQOST rsQqqqt

    02E

    =

    [qqqqnQOST u_qqqqf vqqqqkcwqqqqqqqqqqqOx yW\SQqqqqqqqqqqqV Z

    4/2 %+5:(Pression lectrostatique) M:J "% :0 . " + / =.

    )>3' 1% J :0 1% / (8% ! /0 " V@+(

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    47

    2

    02ep

    =)1.2(

    -&:" 8 d f3 P80 J :0 extd S(% K ()

    80 % S% :0. extdq dS= 0 K+:

    0. . .

    2moy extd f dq E dS

    = =

    S :2 2

    0 0.

    2 2ext e

    ext

    d fd f d S pdS

    = = =

    / $ . S9 S9 / = "0 / () / 1% C T " * V 0.

    2 %+5 &:-( ) (Pa)Pascal.5/& U% :(Pouvoir des pointes) ? :0 & :N 1% (

    "% )8 .% ) 8 / .( (* ! @+ /.( (*3.2 5 / 8 / / / /).

    2

    2

    2

    RQ

    V

    1

    1

    1

    RQ

    V

    / - / V:1 2

    1 2

    Q QV K KR R

    = = 2 2

    1 1 2 21 1 2 2

    0 1 0 2

    .4 .41 14 4

    R RV R RR R

    = = =

    /9 2 1R R/T! 1 2 1% /9 :0 ( @+ K:0 & :N ("% ?.

    /0 & ) 3' P- D- 0 ( "% ^ ") ( 1% & .! :

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    48

    4! 1I* 408 )) < (#' 8 + J ) 5B9 ! - ! 1% $@

    #' .V

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    49

    &:$\- ( )1.CV 7 ( )F:N () - )Michael Faraday 1791-1867(.

    X :(Ordre de grandeur de la capacit de quelques corps) +) 8 0 K #' 6400R km=+ K70C F=.

    +) 8 " 10r cm= K1000V V=+ K #] 10C pF=.

    7/ - 2 HQ 38 &:(Phnomne dinfluence entre conducteurs) ` &, / (% ! . < B) = 0 L% P@

    ! 1%

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    50

    1%NP ! + MB% 'E(% E.) J8 0 1 X "+' 0E E+ = () J8 ! K( )D6.83 (

    L% /I () :- !M:( ) ( ) ( )' ' 0q q qE E E+ + + + =

    K () (3 & (% K-K / P S% -"! 0I J :0 1% .$ + (8%

    *A $ + K! .() %( )D : . / % / )I! 9 5+ /X ! / "'q

    'q+.'q q: % / * (% 3 ( /9 @+q:N (8 8 :(Thorme des lments correspondants) /B) / / ( )1A( )2A / / % / !* /B% 1

    2). (7.2(/) / (% 3 /T! K / - ! /B) / & @N

    ( )1A( )2A./ ( )1CJ :0 ) 8 % ( )1A(% 3 ( /9 L% K

    / "8( )1A:0 " ( )1C:N (8 ( )2A% S0 & ( )2C.(7.2

    : ( V@+ (% 3 CB) E '(Tube de flux).

    2C 1C

    1S2SLS

    E

    1A2A

    J 0 K / 4! LS& K $' @+ S P@ (% C J C $.

    ( J / /LSK1S2S:/) /9 K 6; , /T! K/ % !:

    1 2int

    0 0

    0LS S S

    Q

    ' = =' +' +' =

    1 @N1Q% % 1S2Q% % 2S/T! :1 2

    1 20 0

    0Q Q Q Q

    + = =)3.2(

    > 8 < :/ . / % / /80 (%/ /.

    9/HQ 69 6:(Capacit et coefficients dinfluence) /n / () iQX . % ).(8.2(

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    52

    # &:()1AS 1V#] 8 () )/9 P9

    .(

    ()1A% (% :11 11 1.q C V=()1A() :0 *^ 3 2......... ,nA A A1% (% *A /% ! :

    21 21 1

    31 31 1

    1 1 1

    1 1 1

    .

    ................

    .

    .................

    j j

    n n

    q C Vq C V

    q C V

    q C V

    =

    =

    =

    =

    () % P () %1A+18% () 1%*A 0:

    1 11 1 21 1 31 1 1 1 1 1. . . ... . ..... .j nQ C V C V C V C V C V= + + + + +

    2A

    nA

    1A

    1A

    H &:() 63 (% -2A1< :N :12 12 2 22 22 2 32 32 2 2 2 2

    2 12 2 22 2 32 2 2 2 2 2

    . . . .............. .

    . . . ... . ..... . j j

    j n

    q C V q C V q C V q C V

    Q C V C V C V C V C V

    = = = =

    = + + + + +

    V@+ () ( :0 () P9 % $% :N (8 / i:1 2 3. . . ... . ..... .i i i i i i i ji i ni iQ C V C V C V C V C V= + + + + +

    !-8 ( :0 1)B V@+ / :

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    53

    11 1 1 11

    21 2 2 22

    1

    ... ...

    ... ...... ... ... ... ... ......

    ... ...

    j n

    j n

    n nj nn nn

    C C C VQC C C VQ

    C C C VQ

    =

    M:1BijC: HQ 69.

    !' :() *A (j() :0 i.1BiiC: HQ 6.

    !':() i>39 () .-* 3 $ 8 % -* _ 0 0q CU=/U ( K)!0t =(

    ( ! / + "8) "( )18.2.S+ /U ; : 4% - 1 X

    P .% 6) ( )q t/ . . 0iKqbU&9 /) $ K%B8 :Ri U= K

    q CU=dqidt

    =.

    R

    C

    R

    CI e+ + + + + + + +

    /9 q /T! 6)0dqdt.S0 :

    ln

    dq q dq dtR Rdt C q C

    tq BRC

    = =

    = +

    1*B.

  • A.F

    IZAZI

    Conducteurs en quilibre STmO[nTN`oTmplST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    65

    S0 :00

    ln ln lnt q tq CURC CU RC

    = + =

    :0 + /,% " % 0 /T! S0 :

    0

    tRCq CU e

    =)18.2(

    0tRCdq Ui i e

    dt R

    = =)19.2(

    ( (*( )19.2D- 0 (B3 % 1 .

    RC 2RC 3RC t

    ( )q t

    0

    0,37q

    0q

    19.2:

    !' !' :' $H C 0% *(> *I ' H

  • A.F

    IZAZI

    Lexique Arabe-Franais {VWc |}ix-{R`W~

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    66

    /*:

  • A.F

    IZAZI

    Lexique Arabe-Franais {VWc |}ix-{R`W~

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    67

    Ligne :$Linique (:$(: C

    Propre Atome 6

    Pointe % L'Ordre de grandeur

    angle

    LStradian %Surface C ;:Surfacique (:Ngatif (*Fil :$ C ?*Scalaire (*Permittivit C

    MIon ' C 6%"Charge "Forme "

    #Plaque " #" % % + .................... C34 1/B< /)............................................................. 36 2/1 .................................................................. 36 // /......................................................... 37 $/(+ (!............................................................. 38 /"[ ................................................................. D39 (*1.4............................................................ 40 / 2 ) 6........................................................ E41 1/ 6/............................................................. 41 2/! 1 /) 1 ........................................... 41 /( + < . /0 #% (%..

  • A.F

    IZAZI

    Contenu de la deuxime partie Qhmp]x{`QST U}ST

    A.FIZAZI C.U.Bchar LMD/ PHYS2/ SM_ST

    77

    43 $/ /0 #% (%P. .................... 45 7/% /0 #% (%.................. 47 /% + E% H................................................... F47 1/ .............................................. 48 2/ &........................................................ 49 /% + X&................................................ G49 1/ 4! ....................................................... 50 (*2.4............................................................... 51 2/ #% .............................................. 53 (*3.4..............................................................

  • A.F

    IZAZI

    CENTRE UNIVERSITAIRE INSTITUT DES SCIENCES DE BECHAR EXACTES

    DEPARTEMENT TRONC COMMUN Licence, Master, Doctorat

    Science de la matire et sciences technologiques (LMD/SM_ST)

    COURS

    Premire dition

    Ahmed FIZAZI Charg de cours

    ANNEE UNIVERSITAIRE 2008-2009

    ELECTRICITE-MAGNETISME

    Premire partie : Electrostatique, conducteurs en quilibre

    LMD / PHYSIQUE-2