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Niveau maths sup
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champs électromagnétique régime variable

Posté par
Kya39
08-03-21 à 16:37

Bonjour,

Je bloque sur le début de mon exercice  :
Une masse radioactive ponctuelle, située au point O et initialement est neutre, émet à partir de l'instant initial t=0 des particules a dans toutes les directions de l'espace de manière isotrope.

A l'instant t>0, la charge électrique en O est : q(t)=q_{0}(e^{-t/\tau}-1)
On suppose pour simplifier que les particules sont animées d'une vitesse constante v_{0}.

1) Faire une étude des symétries de cette source pour déterminer la forme des champs électrique et magnétique crées pour t>0 en tout point M à la distance r de 0. Puis, les calculer.

Je me suis mise dans un repère sphérique pour étudier les symétries.
Avec les invariances, je trouve que les champs E et B dépendent de r.
Avec les symétrie, je trouve que E est dirigé sur \vec{u_{r}} et B est dirigé sur \vec{u_{\theta }}
Est-ce bon ? Comment les calculer ?

2) Exprimer la densité volumique de charge et la densité volumique de courant pour t>0 en tout point M.
Je sais que pour la charge, il va y avoir un rapport avec dq=pd\tau mais je ne sais pas comment m'y prendre après.
Pour le courant, I(t)=\int \int \vec{j}.\vec{dS}=-dq(t)/dt. Je fais la dérivée de q(t) pour avoir le courant ?

Je vous remercie d'avance pour vos réponse

Posté par
vanoise
re : champs électromagnétique régime variable 08-03-21 à 18:12

Comment obtiens-tu la direction de B ? OK pour E.

Posté par
vanoise
re : champs électromagnétique régime variable 08-03-21 à 18:41

Désolé : clic involontaire prématuré sur "POSTER"...
Bonjour tout d'abord.
Quelques éléments supplémentaires de réflexion :
-Compte tenu de l'émission isotrope des particules , on peut écrire le vecteur densité de courant sous la forme la plus générale :

\overrightarrow{j}=j_{(r,t)}.\overrightarrow{u_{r}}
En analysant les symétries et les invariances d'une telle distribution de courant, que peut-on dire du champ magnétique que pourrait créer une telle distribution ? (je viens de te fournir la réponse...)
Pour la suite, on peut aussi écrire : j_{(r,t)}=\rho_{(r,t)}.v_{o}
Il faut alors, comme tu l'as suggéré, exprimer l'intensité I(t,r) traversant la sphère de centre O et de rayon r de deux façons différentes.

Posté par
vanoise
re : champs électromagnétique régime variable 08-03-21 à 20:07

Réflexion faite, pour l'expression de j(r,t),  il est un peu plus rapide de commencer par déterminer (r,t) en recherchant l'expression de la charge présente à la date t entre les sphères de centre O, de rayons r et (r+dr)...



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