Projet
Le champ electrique
Auteur : Simon Vezina
(svezina@cmaisonneuve.qc.ca)
Departement de physique
College de Maisonneuve
Description du
sujet
|
En physique, le champ
electrique represente la zone d'influence qu'une particule chargee
electriquement peut exercer dans son voisinage. Lorsque ce champ electrique
evalue en un point de l'espace interagit avec une autre particule chargee,
celle-ci subit une force electrique selon l'equation
oe
E
correspond au champ electrique genere.
Dans ce laboratoire, l'objectif sera de representer ce champ electrique
pour differentes distributions de charges electrique :
e l'aide de
la lecture d'un fichier de scene, il sera possible de visualiser la
superposition de l'ensemble de ces champs electriques afin d'y observer
certaines caracteristiques.
|
Apereu de l'application permettant de visualiser
le champ electrique en 3 dimensions. |
Description du
projet
Ce projet
consiste e faire des liens entre l'informatique, les mathematiques et de la
physique par l'etude des champs electriques pour
des distributions de charge simple. Voici une liste abregee de quelques contributions
disciplinaires :
| Informatique |
Physique |
Mathematique |
e
Introduction e
l'infographique par la production d'image en 3D via l'interface OpenGL.
e Application du calcul vectoriel dans le but de
manipuler (deplacement et rotation) d'une camera 3D.
e Manipulation d'une camera dans un
environnement en 3D.
e Representation d'un vecteur e l'aide du
dessin d'une fleche. |
e Application de
formules evaluant le champ electrique pour differentes distributions de
charges electriques sous forme vectoriel.
e Analyse de cas limite en lien avec
l'usage de formule evaluant le champ electrique. |
e Application du calcul
vectoriel e l'aide d'operation elementaires (addition, soustraction,
module, normalisation).
e Application du calcul vectoriel e l'aide
de l'operation du produit scalaire et du produit vectoriel.
e Application du calcul vectoriel dans deux
applications : Manipulation d'une camera, calcul du champ electrique. |
Documentation du
projet
Pour realiser
ce projet, il est important de se documenter sur le sujet des champs
electriques. e partir des notes de cours disponible ici-bas, une lecture permet
de s'initier e la notion de champ electrique et aux teches e realiser lors du laboratoire.
Reference :
Note de cours en lien avec la realisation du projet (La
champ electrique).
Note de cours redigee par Simon Vezina, College de Maisonneuve
Note supplementaire (non requise pour le laboratoire) :
Realisation du projet : Le champ electrique
version : 1.2.5
La realisation de ce projet se fera
lors d'une activite de laboratoire. Pour ce faire, il faudra realiser
l'installation d'une plateforme de developpement JAVA, telecharger le code
source en lien avec le laboratoire.
Afin de respecter
l'evolution pedagogique de cette activites, il est souhaitable d'avoir complete
le projet La loi de Coulomb (voir lien :
coulomb.html) avant de realiser ce laboratoire.
Ce laboratoire sera
realise en
deux parties : (1) implementation d'une camera 3d et (2) visualisation du champ electrique. Dans la
1re partie, le programmeur est
invite implementer des fonctionnalites vectorielles comme le produit scalaire et
le produit vectoriel et d'implementer des fonctionnalite de deplacement et de rotation
pour une
camera. En 2e partie, le programmeur devra implementer des formules permettant
de calculer des champs electriques generes par differentes distributions de
charge. Afin de valider des implementations, le programmeur pourra comparer des
resultats obtenus analytiquement dans des notes de cours avec des resultats
obtenus avec l'application.
Installation de la plateforme de
developpement JAVA
Voici les liens vous permettant de telecharger l'environnement de
developpement JAVA :
Laboratoire : Le champ electrique
version : 1.2.5
Ce laboratoire est la suite du projet "La loi de Coulomb". Ainsi, vous
allez beneficier d'une classe de vecteur SVector3d oe
les methodes de calcul vectoriel de base seront deje implementee.
Cependant, vous devrez en premier temps implementer les fonctionnalites
de produit scalaire et produit vectoriel afin d'implementer des
fonctionnalite de deplacement de et de rotation de la camera.
Par la suite, vous serez en mesure d'implementer des formules de
physique en lien avec les champs electriques afin de visualiser le champ
en 3d et vous deplacer dans cet espace.
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Derniere mise e jour
: 2024-10-09
