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Niveau école ingénieur
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Théorème d'Ampère-Maxwell

Posté par
Crowsen
22-07-19 à 14:23

Bonjour,

Soit un repère cartésien, le champ électrique est donné par l'expression :

E = 106 x t . 1x  où t est le temps et 1x le vecteur unitaire de l'axe des x

Calculez la divergence de la densité de courant en l'origine au temps t = 10s

J'ai trouvé deux moyens de résoudre cet exercice, mais les deux mènent à une réponse différente, pourriez vous m'aider à trouver laquelle est fausse ?

1) Div J = 0 si il n'y a pas d'accumulation de charge (loi de conservation de la charge)

Je calcule donc le courant de déplacement pour voir si il y accumulation de charge.

La dérivé temporelle du champ électrique en x = 0 est nulle, j'en conclus qu'il n'y a pas d'accumulation de charge.

Div J (en x = 0) = 0

2) Div J + d/dt  = 0 (Loi de conservation de la charge)

= 0 . div E

d/dt = 1060

donc div J = - 1060

Merci d'avance pour votre temps !

Posté par
vanoise
re : Théorème d'Ampère-Maxwell 22-07-19 à 14:57

Bonjour
Ta seconde méthode est correcte , même si, personnellement, j'aurais fait la totalité du raisonnement littéralement pour faire seulement à la fin l'application numérique avec t=10s et x=0.
Je ne comprends pas bien ton raisonnement n° 1.

Posté par
Crowsen
re : Théorème d'Ampère-Maxwell 22-07-19 à 15:45

Ma première méthode part du principe que la divergence en un point de la densité de courant est toujours nul sauf si il y a une variation de la densité de charge en ce point.

Je sais aussi que div J = 0 si le courant de déplacement est nul

Je calcule donc le courant de déplacement et je vois que la dérivée temporelle du champ électrique en x = 0 est nul

donc j'en conclus que div J = 0

Posté par
vanoise
re : Théorème d'Ampère-Maxwell 22-07-19 à 16:36

Citation :
la divergence en un point de la densité de courant est toujours nul sauf si il y a une variation de la densité de charge en ce point.


Oui puisque : div\left(\overrightarrow{j}\right)=-\frac{\partial\rho}{\partial t} .

Citation :
Je sais aussi que div J = 0 si le courant de déplacement est nul .


Tu as : div\left(\overrightarrow{j}\right)+div\left(\overrightarrow{j_{D}}\right)=0

avec : div\left(\overrightarrow{j_{D}}\right)=div\left(\varepsilon_{o}\frac{\partial\overrightarrow{E}}{\partial t}\right)=\varepsilon_{o}\frac{\partial\left(div\left(\overrightarrow{E}\right)\right)}{\partial t}

En tenant compte de l'équation de Maxwell-Gauss, on retombe sur ta seconde méthode. Je me demande si tu n'as pas commis l'erreur suivante : ce n'est pas parce que le vecteur champ s'annule en x=0 que la divergence de ce vecteur est nulle en x=0. C'est un peu la situation classique de ton cours de maths : tu peux très bien avoir f(x)=0 sans avoir f'(x)=0... Tu n'aurais sans doute pas commis cette erreur en raisonnant littéralement comme conseillé dans mon premier message.



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