@@ -16,7 +16,7 @@ Ce rapport se décompose en trois parties, la première partie est une explicati
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@@ -16,7 +16,7 @@ Ce rapport se décompose en trois parties, la première partie est une explicati
### Formules de physique
### 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.
Un champ électrique est un champ qui entoure des particules chargées électriquement, il exerce une force sur toutes les autres particules chargées à l'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.
**Loi de Coulomb :**
**Loi de Coulomb :**
$$
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@@ -34,7 +34,7 @@ Dans le même principe, si les deux particules ont le même signe (par exemple,
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@@ -34,7 +34,7 @@ Dans le même principe, si les deux particules ont le même signe (par exemple,
Il est important de noter que $q_0$ (la charge d'essai) est toujours une charge positive ayant une charge beaucoup moins importante que $q_1$ afin qu'elle ne perturbe pas le champ électrique. Cette formule est le résultat de l'annulation de $q_0$ dans la loi de Coulomb. Le champ électrique n'étant dépendant que de la particule $q_1$, alors la direction de celui-ci à la position de $q_0$ va de la particule $q_0$ à $q_1$ si la particule $q_1$ est chargée négativement et va dans la direction opposée si la particule $q_1$ est chargé positivement.
Il est important de noter que $q_0$ (la charge d'essai) est toujours une charge positive ayant une charge beaucoup moins importante que $q_1$ afin qu'elle ne perturbe pas le champ électrique. Cette formule est le résultat de l'annulation de $q_0$ dans la loi de Coulomb. Le champ électrique n'étant dépendant que de la particule $q_1$, alors la direction de celui-ci à la position de $q_0$ va de la particule $q_0$ à $q_1$, si la particule $q_1$ est chargée négativement et va dans la direction opposée, si la particule $q_1$ est chargé positivement.
**Principe de superposition du champ électrique :**
**Principe de superposition du champ électrique :**
Le champ électrique résultant en un point $p$ est la somme des champs électriques. Par exemple, si on a deux particules et un point $p$, alors le champ électrique au point $p$ est le champ électrique entre le point $p$ et la particule 1 + le champ électrique entre le point $p$ et la particule 2.
Le champ électrique résultant en un point $p$ est la somme des champs électriques. Par exemple, si on a deux particules et un point $p$, alors le champ électrique au point $p$ est le champ électrique entre le point $p$ et la particule 1 additionné au champ électrique entre le point $p$ et la particule 2.
### Description général de l'algorithme utilisé pour la simulation
### Description général de l'algorithme utilisé pour la simulation
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@@ -69,13 +69,13 @@ Pour passer à la suite, le point courant devient le nouveau point et on recalcu
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@@ -69,13 +69,13 @@ Pour passer à la suite, le point courant devient le nouveau point et on recalcu
## Résultats
## Résultats
Dans cette partie, nous allons détailler comment nous sommes arrivées à créer notre simulation de lignes de champ et pourquoi nous pensons que notre résultat est bonne représentation du phénomène physique. Ci-dessous, vous pouvez observer le résultat de notre simulation avec deux particules. La première particule est chargée positivement et placée à la position x=0.25 et y=0.5, la deuxième particule est chargée négativement et placé à la position x=0.75 et y=0.5. Il est important de noter que notre univers est de taille [0, 1] x [0, 1], le point (0, 0) étant en haut à gauche et le point (1, 1) en bas à droite de l'écran.
Dans cette partie, nous allons détailler comment nous sommes arrivés à créer notre simulation de lignes de champ et pourquoi nous pensons que notre résultat est une bonne représentation du phénomène physique. Ci-dessous, vous pouvez observer le résultat de notre simulation avec deux particules. La première particule est chargée positivement et placée à la position x=0.25 et y=0.5, la deuxième particule est chargée négativement et placée à la position x=0.75 et y=0.5. Il est important de noter que notre univers est de taille [0, 1] x [0, 1], le point (0, 0) étant en haut à gauche et le point (1, 1) en bas à droite de l'écran.
En comparant l'image décrivant la théorie et le résultat de notre simulation, on observe que celle-ci ce comporte comme prédite. Cependant, nous allons créer deux configurations différentes supplémentaires afin de pouvoir être quasiment certain que notre simulation est représentative du phénomène physique et cohérente par rapport à la théorie.
En comparant l'image décrivant la théorie et le résultat de notre simulation, on observe que celle-ci ce comporte comme prédite. Cependant, nous allons créer deux configurations différentes supplémentaires afin de nous assuré que notre simulation est représentative du phénomène physique et cohérente par rapport à la théorie.
Afin de pouvoir valider notre simulation, nous avons utilisé ce site internet https://academo.org/demos/electric-field-line-simulator qui nous permet de créer des prédictions et de les comparer à notre simulation. Le site academo.org est un site gratuit qui met à disposition des resources sur de sujets comme les mathématiques, la physique, etc. Nous avons estimé qu'il était suffisament de confiance afin de pouvoir se baser dessus. Au dessus de chaque image est décris l'état de la particule de la façon suivante : (charge électrique, position).
Afin de pouvoir valider notre simulation, nous avons utilisé ce site internet https://academo.org/demos/electric-field-line-simulator qui nous permet de créer des prédictions et de les comparer à notre simulation. Le site academo.org est un site gratuit qui met à disposition des resources sur de sujets comme les mathématiques, la physique, etc. Nous avons estimé qu'il était suffisament de confiance afin de pouvoir se baser dessus. Au dessus de chaque image est décris l'état de la particule de la façon suivante : (charge électrique, position).
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@@ -85,8 +85,10 @@ Afin de pouvoir valider notre simulation, nous avons utilisé ce site internet h
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@@ -85,8 +85,10 @@ Afin de pouvoir valider notre simulation, nous avons utilisé ce site internet h
## Conclusion
## Conclusion
L'objectif de ce projet était de réalisé une simulation de ligne de champ.
L'objectif de ce projet était de réaliser une simulation de ligne de champ.
Pour y arriver, nous avons utilisé la formule de la loi du champ électrique, que nous avons calculé en nous déplaçant d'une distance fixe à chaque itération de la simulation. Entre chaque itération, nous dessinons une ligne entre le point actuel et le prochain point calculé en fonction de l'ancien point additionné à une constante fixe multipliant le champ électrique divisé par sa norme.
Pour y arriver, nous avons utilisé la formule de la loi du champ électrique. Nous l'avons calculé en nous déplaçant d'une distance fixe à chaque itération de la simulation. Entre chaque itération, nous dessinons une ligne entre le point actuel et le prochain point calculé en fonction de l'ancien point additionné à une constante fixe multipliant le champ électrique divisé par sa norme.
Le projet peut-être amélioré de diverses manières. Dans un premier temps, nous pourrions ajouter en temps réel de nouvelles charges dont on peut modifier l'intensité à tout moment, ce qui redessinerai l'ensemble des tracés. Ensuite, nous pourrions ajouter des flèches directionnelles sur le tracé de la ligne champ afin de savoir sa direction. Nous pourrions aussi animer le tout en affichant image par image les points calculés entre les itérations.
Nous pensons que notre simulation est correcte lors du comparatif entre les résultats obtenus mis en face de cas réels générés sur internet ou de ceux utilisés provenant de Wikipedia.
Le projet peut-être amélioré de diverses manières. Dans un premier temps, nous pourrions ajouter en temps réel de nouvelles charges dont on peut modifier l'intensité à tout moment, ce qui redessinerai l'ensemble des tracés. Ensuite, nous pourrions ajouter des flèches directionnelles sur le tracé de la ligne champ afin de connaître sa direction. Nous pourrions aussi animer le tout en affichant image par image les points calculés entre les itérations.