# Rapport sur la création d'une simulation de lignes de champ électrique
Gawen Ackermann et Florian Burgener
## Introduction
Le but de ce travail est de créer une simulation permettant de visualiser le phénomène physique du champ électrique entre plusieurs atomes chargés. Plus précisément, ce travail permet d'observer le comportement des lignes de champ par rapport à des atomes chargés positivement ou négativement placé arbitrairement dans un univers discrétisé. Ci-dessous, vous pouvez observer l'application de la théorie du champ électrique entre deux charges, pour la partie de gauche les deux atomes sont chargés positivement et on la même charge et sur la partie de droite les atomes sont également de même charge, cependant le premier atome est chargé négativement tandis que le deuxième est chargé positivement.

<center>Figure 1 - Aperçu à ce que le résultat de la simulation devrait ressembler (si même setup)</center>
Ce rapport se décompose en trois parties, la première partie est une explication de la théorie physique du champ électrique ainsi que des formules que nous avons utilisé pour créer cette simulation, la deuxième partie est une description détaillée de la façon dont nous avons appliqué la théorie, la dernière partie est une synthèse de ce travail ainsi qu'une réflexion sur les différentes possibilités d'améliorations que nous pourrions apporter à celui-ci.
## Théorie
### Formules de physique
Un champ électrique est un champ qui entoure des particules chargées électriquement, il exerce une force sur toutes les autres particules chargées à intérieur de celui-ci ce qui a pour effet d'attirer ou de repousser les particules. La formule du champ électrique découle d'une transformation de la loi de Coulomb.
où K est la constante de Coulomb $K = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}$, $\epsilon_0$ étant la valeur de la permittivité du vide.
Cette loi représente la force exercé entre deux particules chargées. La variable $r$ est la distance qui sépare le vecteur $\vec{x_0}$ du vecteur $\vec{x_1}$, $\vec{F}$ étant une grandeur vectorielle la direction de la force appliqué sur la particule 0 est le vecteur unitaire allant de $\vec{x_0}$ à $\vec{x_1}$ et qui est décrit par l'expression suivante $\hat{r} = \frac{\vec{x_1} - \vec{x_0}}{\lvert\lvert \vec{x_1} - \vec{x_0} \rvert\rvert}$ (multiplié par $-1$ si le signe de $q_1$ est le même que celui de $q_2$) et inversement pour la force appliqué sur la particule 1.
Il est important de noté que $q_0$ est toujours une charge positive ayant une charge beaucoup moins importante que $q_1$
Avec cette formule, il est aisé observer que le champ électrique ne dépend que la charge $q_1$, le champ électrique résultant sera le champs électrique à la position de $q_0$. Le vecteur unitaire $\hat{r}$ est dans la direction de $q_0$ vers $q_1$ quand $q_1$ est une charge négative et dans la direction opposée quand $q_1$ est une charge positive.