electromagnetisme 3 magnetostatique induction equations

ELECTROMAGNETISME 3
MAGNETOSTATIQUE
INDUCTION EQUATIONS DE
MAXWELL
ET COMPLEMENTS
D’ELECTRONIQUE
M. BERTIN -J.P. FAROU X
J. RENEULT
TABLE DES MATIERES
CHAPITRE 1 Le champ magnétique : introduction, action sur des Courants 1
1 Introduction: les phénomènes magnétiques.
2 Champ magnétique.
3 Le courant électrique.
4 Courants permanents.
5 Action d'un champ magnétique sur un conducteur parcouru par un courant.
6 L'effet Hall.
CHAPITRE 2 Champ magnétique créé par des courants permanents 25
1 Champ crée par un courant permanent.
2 Exemples de calculs de champ magnétique.
3. Interaction entre courants.
4 Propriétés du champ magnétique.
5 Boucle de courant, champ à grande distance d'un circuit.
CHAPITRE 3 Les équations locales de la magnétostatique, potentiel-vecteur, dipôle magnétique 49
1 Les équations locales de la magnétostatique.
2. Potentiel-vecteur, loi de Biot et Savart déduite des équations locales.
3 Quelques exemples de potentiel-vecteur.
4 Moment dipolaire magnétique. Notion de dipôle magnétique.
CHAPITRE 4 Travail mécanique des forces de Laplace 71
1 Force magnétique. Force de Laplace.
2 Travail mécanique des forces de Laplace et flux coupe.
3 Théorème de Maxwell.
4 Calcul du torseur des forces de Laplace sur un circuit.
5 Dipôle magnétique.
6 Circuit déformable.
7 Circuits filiformes. Coefficients d'induction.
8 Aspect énergétique.
CHAPITRE 5 Induction électromagnétique 89
1 Phénomènes d'induction électromagnétique. Loi de Faraday. -
2 Circuit fixe dans un champ variable.
3 Circuit mobile dans un champ magnétique permanent.

4 Cas gêneraI. Champ électromoteur d'induction.
5 Systèmes particuliers. Commutation.
6 Exemples.
7. Phénomène d'auto-induction. Circuits couplés.
8 Applications. Machines tournantes.
CHAPITRE 6 Energie magnétique 113
1 Energie magnétique. Cas de circuits rigides simples ou couplés
2 Energie magnétique. Cas d'une distribution volumique de courants.
3 Circuits filiformes. Cas général.
4 Aspect thermodynamique.
CHAPITRE 7 Les équations de Maxwell dans le vide 127
1 Rappels d'électrostatique et de magnétostatique, équation de continuité.
2 Les équations de Maxwell dans le vide.
3 Les conditions aux limites.
4 Remarque sur les milieux matériels.
5 Introduction des potentiels; la solution des potentiels retardés.
CHAPITRE 8 Ondes électromagnétiques; Ondes planes 155
1 Equations de Maxwell dans le vide, en l'absence de charges et de courants; équation d'onde.
2 Etude de quelques solutions de l'équation d'onde.
3 Onde plane progressive électromagnétique.
4 Onde électromagnétique plane, progressive, monochromatique.
CHAPITRE 9 Polarisation d'une onde plane monochromatique; application à la lumière 175
1 Le problème de la polarisation.
2 Application à la lumière.
3 Production et analyse d'une lumière totalement polarisée.
CHAPITRE 10 Energie électromagnétique 191
1 Introduction qualitative.
2 Expression locale d'un bilan énergétique.
3 Energie du champ électromagnétique, vecteur de Poynting.
4. Application aux ondes électromagnétiques.
CHAPITRE 11 Réflexion sur un conducteur parfait, onde stationnaire 207
1 Introduction qualitative.
2 Réflexion normale d'une onde plane électromagnétique.
3 Le problème général de l'onde stationnaire.
CHAPITRE 12 Notions sur le rayonnement d'ondes électromagnétiques; rayonnement dipolaire 221
1 Position du problème; expression des potentiels dans l'approximation dipolaire.
2 Calcul des champs E et B.
3 Champ de rayonnement d'un dipôle électrique.
4 Puissance rayonnée.
CHAPITRE 13 Notion d'opérateur électronique unidirectionnel 235
1 Signal, source, opérateur, charge.
2 Opérateurs unidirectionnels.
3 Les opérateurs multiplication par une constante.
4 Quelques rappels sur l'amplificateur operationnel.
5 Deux opérateurs idéaux réalisés autour de l'amplificateur opérationnel.
CHAPITRE 14 La notion de rétroaction 253
1 Introduction à la rétroaction.
2 Réponse du système boucle.
3 Notion de stabilité.
4 Fonction de transfert d'un système boucle du premier ordre en régime sinusoÏdal permanent.
5. Application aux circuits électroniques; les quatre cas de rétroaction.
6 Conclusion.
CHAPITRE 15 Application de la notion générale de rétroaction a deux montages réalisés autour de
l'amplificateur opérationnel 273
1 La liaison série-parallèle (ou rétroaction tension-tension) et sa réalisation à l'aide d'un
amplificateur opérationnel.
2 La liaison parallèle-parallèle (ou rétroaction courant-tension) et sa réalisation à l'aide d'un
amplificateur opérationnel.
3 Rôle de la rétroaction sur les impédances d'entrée et de sortie des systèmes boucles.
4 Conclusion.
APPENDICE 1 Formulaire d'électromagnétisme adaptable a tous les systèmes d'unités usuels 295
APPENDICE 2 Les opérateurs différentiels dans différents systèmes de coordonnées 297

Réponses aux exercices 299
Bibliographie sommaire 306
Index 308
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