#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

//declaration + initialisation des constantes globales
const double mu0 = 4.*M_PI*10e-7;

int main() {
  //declaration des donnees du probleme
  double R = 1;       //rayon de l'anneau
  double I = 1000.;    //intensite du courant 
    
  //sesie du nombre de divisions de l'anneau
  double N = 1000;    //nombre de suosdivisions de l'anneau
  cout << "Entrez le nombre de division de l'anneau: " << endl;
  cout << "N = ";   cin >> N;
    
  //sesie du cuorant
  cout << "Entrez le courant en A: " << endl;
  cout << "I = ";   cin >> I;

  //sesie de la position aquelle calculer le champ
  double px, py, pz;  //coordonnees du point choisi
  cout << "Entrez la position ou calculer le champ magnetique : " << endl;
  cout << "x = ";   cin >> px;
  cout << "y = ";   cin >> py;
  cout << "z = ";   cin >> pz;

  //on verifie que le point ne se situe pas sur l'anneau
  //(pas vraiment necessaire)
  if (pz == 0) {
    if ((px*px + py*py) == R*R) {
      cout << "Le point est sur l'anneau, entrez d'autres valeurs : "
           << endl;
      cout << "x = ";   cin >> px;
      cout << "y = ";   cin >> py;
      cout << "z = ";   cin >> pz;
      
      while ((px*px + py*py) == R*R) {
        cout << "Le point est toujours sur l'anneau, "
             << "entrez d'autres valeurs : " << endl;
        cout << "x = ";   cin >> px;
        cout << "y = ";   cin >> py;
        cout << "z = ";   cin >> pz;
      }
    }
  }

  //le champ total est calcule avec une boucle sur les segments de l'anneau
  //on initialise les composantes a zero en-dehors de la boucle principale
  double dBx, dBy, dBz; //champ genere par le segment
  double Bx, By, Bz;    //champ total
  Bx =0.; By = 0.; Bz = 0.;

  double rx, ry, rz;  //vecteur du segment au point choisi
  double norme;       //norme du vecteur

  double theta;         //coordonnee polaire du segment de l'anneau
  double dtheta;
  dtheta = 2.*M_PI/N;   //incrementation de l'angle
  double dlx, dly, dlz; //composante du segment

  //boucle sur les segments de l'anneau
  for (int i=0; i<N; i++) {
    //angle polaire du segment (commence a zero)
    theta = i*dtheta;

    //calcul des composantes du segment
    dlx = R*(cos(theta+dtheta) - cos(theta));
    dly = R*(sin(theta+dtheta) - sin(theta));
    dlz = 0.;

    //calcul des composantes du vecteur r reliant le segment et le point
    rx = px - R*cos(theta);
    ry = py - R*sin(theta);
    rz = pz;

    //norme du vecteur
    norme = sqrt(rx*rx + ry*ry + rz*rz);

    //calcul des composantes du champ magnetique genere par le segment
    //les composantes sont donnees par le produit vectoriel dl x r
    dBx = (mu0/(4.*M_PI))*I*(dly*rz-dlz*ry)/pow(norme,3);
    dBy = (mu0/(4.*M_PI))*I*(dlz*rx-dlx*rz)/pow(norme,3);
    dBz = (mu0/(4.*M_PI))*I*(dlx*ry-dly*rx)/pow(norme,3);

    //pour chaque iteration on addition le champ genere per le segment
    //au champ magnetique total
    Bx += dBx;
    By += dBy;
    Bz += dBz;
  }    
    
  cout << "Le champ B[T] au point choisi vaut :" << endl;
  cout << "B = " << sqrt(Bx*Bx + By*By + Bz*Bz) << endl;
  cout << "Bx = " << Bx << endl;
  cout << "By = " << By << endl;
  cout << "Bz = " << Bz << endl;

  return 0;
}