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Plans de symétrie et d'antisymétrie

Posté par
zeflab123
30-12-25 à 18:37

Bonsoir,
Concernant les plans de symétrie et d'antisymétrie, doivent-ils couper nécessairement en deux l'objet que l'on considère, par exemple dans le cas de la boule uniformément chargé, avec la base  ( \overrightarrow{u_r}, \overrightarrow{u_{\theta}},  \overrightarrow{u_{\varphi}} ) quand on dit que  (M, \overrightarrow{u_r}, \overrightarrow{u_{\varphi}}) avec M un point quelconque de l'espace est un plan de symétrie pour la boule, est-ce que cela veut dire que ce que l'on obtient quand on fait le symétrie de cette boule par rapport à ce plan est une boule identique et de même charge ou est-ce que cela signifie que ce plan peut la couper en deux parties identiques et de même charges (j'ai vu pas mal de poly/vidéos qui laissait sous-entendre que c'est ce que ça voulait dire)
En vous remerciant de votre réponse.

Posté par
gts2
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 30-12-25 à 19:11

Bonjour,

La symétrie d'un système c'est avant tout le premier point de vue :
"le symétrique de cette boule par rapport à ce plan est une boule identique et de même charge" : la symétrie ne change rien au système.
Et partant de là, si le plan ne coupe pas l'objet en deux parties égales, je ne vois pas comment il pourrait y avoir symétrie.
Après, pour "voir" cette symétrie, dire qu'une demi-sphère est la symétrique de l'autre par la symétrie, pourquoi pas ? Auriez-vous des liens pour comprendre ce découpage ?
Vous faites quel découpage pour les symétries par rapport à un axe ou un point ?

Posté par
zeflab123
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 30-12-25 à 19:52

Ce que je demande peut-être maladroitement, c'est de savoir si le "critère" pour dire qu'un plan est un plan de symétrie de la distribution de courant c'est que quand un on prend le symétrique de notre objet par ce plan on obtient le même objet avec la même charge/même courant.
Par exemple, pour le fil infini, on a dit dans notre cours que le plan représenté  (M, \overrightarrow{u_z}, \overrightarrow{u_z}) est un plan de symétrie pour le plan infini, ce que je demande, c'est : est-ce que l'on dit ça parce que quand on fait le symétrique de ce fil par le plan, on obtient la même chose, où est-ce que c'est parce que ce plan coupe le fil en deux (ce qui me paraît bizarre puisque le point M étant quelconque, ce plan n'a aucune raison d'intersecter le fil en question )

Plans de symétrie et d\'antisymétrie

Posté par
gts2
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 30-12-25 à 20:18

Vous avez raison : le critère est bien "un plan est un plan de symétrie de la distribution de courant si le symétrique de notre objet par ce plan est le même objet avec la même charge/même courant".
Si le plan n'intersecte pas le fil, ce plan n'est pas un plan de symétrie : le symétrique du fil est différent du fil.
Pour que "quand on fait le symétrique de ce fil par le plan, on obtient la même chose", il faut bien que le plan passe par le fil.
Le point M est quelconque, mais le plan est celui défini par M et le fil (donc le plan (M,axe z) qui passe donc obligatoirement par le fil.

Voir le dessin ci-dessous.

Plans de symétrie et d\'antisymétrie

Posté par
zeflab123
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 30-12-25 à 21:52

Juste pour être sûr, pour l'exemple de la boule que j'ai pris tout à l'heure, le plan que j'ai représenté en bleu est bien un plan de symétrie, puisque par passage au symétrique on obtient la même boule, alors que les deux plans que j'ai représentés en noir donnent une boule qui n'est pas confondue avec la boule représentée en bleu et donc ne sont pas des plans de symétrie.

Plans de symétrie et d\'antisymétrie

Plans de symétrie et d\'antisymétrie

Posté par
gts2
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 30-12-25 à 22:28

C'est bien cela.

Posté par
gts2
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 31-12-25 à 07:45

Dans le cas à droite, les deux problèmes "champ créé par M par les sphères rouges et bleues" est le même ; on peut donc en déduite des propriétés de \vec{E}(M)

Dans le cas à gauche, les deux problèmes sont différents, la symétrie entre les deux cas permet juste de dire que  \color{red}\vec{E}(M) est symétrique de \color{blue}\vec{E}(M)

Plans de symétrie et d\'antisymétrie

Posté par
zeflab123
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 31-12-25 à 09:48

Bonjour,
Vous voulez donc dire que à droite on est bien en présence d'un plan de symétrie physique pour l'objet alors qu'à gauche ce n'est pas le cas ?

Posté par
zeflab123
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 31-12-25 à 09:50

(et cela vient bien du fait pour la cas à gauche que les deux boules ne sont pas confondues par le plan de gauche et donc que notre objet n'est pas invariant par ce plan)

Posté par
gts2
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 31-12-25 à 10:09

C'est bien cela.

Posté par
zeflab123
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 03-01-26 à 16:53

Bonjour,
J'ai une dernière question (qui ne concerne pas les plans de symétries !), quand on écrit  I = \displaystyle\int\ \displaystyle\int\ \overrightarrow{j} \cdot{ \overrightarrow{dS} } , est-ce que I et  \overrightarrow{j} sont orientés dans la même direction et dans le même sens ?

Posté par
gts2
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 03-01-26 à 17:09

Bonjour,

Pour moi, c'est plutôt l'orientation de \rm{d}\vec{S} qui compte : comparez, en prenant un système fermé pour simplifier, le vecteur surface orienté vers l'extérieur ou l'intérieur.
Dans le premier cas, on obtiendra I sortant, dans le deuxième I entrant.

Posté par
zeflab123
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 03-01-26 à 21:41

Cela veut donc dire que selon l'orientation que l'on a choisi pour la surface fermé I et  \overrightarrow{j} sont dans le même sens ou de sens opposés, néanmoins ils sont tout le temps dans la même direction.

Posté par
gts2
re : Plans de symétrie et d'antisymétrie 04-01-26 à 06:46

Dans quel cas vous placez-vous ?

Si vous prenez un cas un tant soit peu général, la direction de \vec{j} est variable, et I n'a pas de direction : il va de la zone 1 vers la zone 2.

Pour parler de direction de I, je ne vois que l'approximation filiforme, et dans cas oui, mais de toute manière dans ce cas, il n'y a qu'une direction possible.

Plans de symétrie et d\'antisymétrie



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