Introduction

Introduction :

Avant tout calcul de champ magnétostatique, il est utile de réaliser une étude préliminaire :

  • analyse des symétries de la distribution de courant pour connaître rapidement la direction du champ,

  • analyse des invariances pour réduire le nombre de coordonnées spatiales dont dépend le champ.

Cette série d'exercice reprend successivement ces deux points.

Ce que vous devez savoir avant d'aborder cette ressource :

Symétries : les définitions d'un vecteur vrai et d'un pseudo-vecteur, leurs propriétés par rapport aux plans de symétrie et d'antisymétrie.

Invariances : les systèmes de repérage cartésien et polaire ; l'effet d'une invariance pour le champ magnétostatique.

Ce que vous allez tester dans cette ressource :

Symétries : comment identifier un plan de symétrie ou d'antisymétrie pour une distribution afin d'en déduire la direction de \(\vec B\).

Invariances : comment identifier une invariance pour un système \(\textrm{distribution de courant - point d'observation}\) afin d'en déduire les coordonnées dont dépend \(\vec B\).

Ce qui vous est proposé :

Symétries : 8 exercices partant de cas élémentaires pour aboutir à des distributions plus élaborées pour lesquels on donne systématiquement le plan à considérer ;

Invariances : 5 exercices de difficulté croissante.

Difficulté

Titre

Exercice 1

*

Symétries par rapport à un plan : cas de deux segments (1)

Exercice 2

*

Symétries par rapport à un plan : cas de deux segments (2)

Exercice 3

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Symétries par rapport à un plan : cas d'un fil fini

Exercice 4

*

Symétries par rapport à un plan : cas d'une spire carrée

Exercice 5

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Symétries par rapport à un plan : cas d'une spire triangulaire

Exercice 6

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Symétries par rapport à un plan : cas d'une spire circulaire

Exercice 7

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Symétries par rapport à un plan : cas de deux spires

Exercice 8

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Symétries par rapport à un plan : cas d'un fil infini

Exercice 9

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Invariances : fil fini

Exercice 10

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Invariances : fil infini (1)

Exercice 11

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Invariances : fil infini (2)

Exercice 12

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Invariances : spire circulaire

Exercice 13

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Invariances : ruban conducteur infini

Temps prévu :

Symétries : 30 à 60 minutes

Invariances : 20 à 40 minutes