Colle 15

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Colle N° 15 du 25 au 29 janvier
I – Electromagnétisme :
1) Le théorème d’Ampère
Les calculs directs de champs ne sont pas au programme
2) Le dipôle magnétostatique : rappel : le moment magnétique (ordres de grandeur dans les domaines
macroscopique et microscopique) ; champ créé par un dipôle magnétostatique ; action d’un champ magnétostatique
extérieur uniforme ; énergie potentielle d’interaction ; analogies avec le dipôle électrostatique
3) Les opérateurs vectoriels : le rotationnel : rappels : la divergence (théorème de Green-Ostrogradski), le
laplacien scalaire ; le rotationnel (expression en coordonnées cartésiennes, théorème de Stokes)
4) Les équations locales de l’électrostatique : équation de Maxwell-Gauss ; équation de Maxwell-Faraday ;
équations locales et signification intégrale
5) Equation de Poisson de l’électrostatique : existence du potentiel électrostatique ; équation de Poisson ;
exemples de résolution de l’équation de Laplace (géométrie cartésienne unidimensionnelle, géométrie cylindrique,
géométrie sphérique)
6) Les équations locales de la magnétostatique : équation de Maxwell-flux ; équation de Maxwell-Ampère ;
équations locales et signification intégrale ; synthèse : équations de Maxwell en régime stationnaire
7) Postulats de l’électromagnétisme : manifestations de l’électromagnétisme ; premier postulat : la force de
Lorentz (énoncé, force volumique) ; deuxième postulat : les équations de Maxwell (énoncé, linéarité, théorème de
Gauss, flux magnétique conservatif, conséquences du couplage entre champs électrique et magnétique,
électromagnétisme et relativité)
8) Conservation de la charge électrique : équation locale ; signification physique ; cas du régime stationnaire
9) Conséquences du couplage spatio-temporel des champs électrique et magnétique : induction
électromagnétique ; courant de déplacement ; propagation (équation de d’Alembert)
10) Complément historique : petits ébranlements transversaux le long d’une corde élastique tendue
11) Conducteur ohmique : loi d’Ohm locale (modèle de Drude) ; conductivité électrique ; résistance électrique
12) Energie du champ électromagnétique : densité volumique d’énergie électromagnétique (expression,
application au condensateur plan et au solénoïde en régime stationnaire) ; puissance volumique cédée aux charges
libres (expression générale, cas du conducteur ohmique) ; bilan d’énergie électromagnétique ; puissance rayonnée à
travers une surface (vecteur de Poynting, flux à travers une surface) Les TD n’ont pas encore été corrigés
II – Electrochimie :
1) Corrosion humide du fer (TP) : diagramme potentiel-pH du fer adapté à la corrosion (domaines d’immunité,
de passivité et de corrosion) ; facteurs aggravants de la corrosion du fer ; les étapes de la corrosion du fer (micro-piles
de corrosion) ; approche cinétique de la corrosion humide du fer (potentiel de corrosion) ; corrosion différentielle
(aération différentielle, différence de concentration de l’électrolyte, contact entre deux métaux)
2) Protections chimiques contre la corrosion du fer (TP) : principe des protections chimiques du fer ;
déplacement du fer dans son domaine d’immunité (mise en évidence expérimentale, anode sacrificielle, revêtement
métallique par électrozingage ou galvanisation, protection cathodique) ; déplacement du fer dans son domaine de
passivité (passivation, alcalisation, revêtement métallique, protection anodique