Électromagnétisme Le champ électrique en régime stationnaire Les

PSI* Programme de colles
PHYSIQUE-CHIMIE
Semaine 13
2016 - 2017
Électromagnétisme
Le champ électrique en régime
stationnaire
I. Les charges électriques
1) Propriétés (charges actives, passives, quantifica-
tion, conservation, invariance)
2) Distributions
a) volumique
b) surfacique
c) linéique
II. Le champ électrique créé par des charges immo-
biles
1) Propriétés
a) Loi de Coulomb (théorème de superposition)
b) Invariances
i) translation
ii) rotation
c) Symétries (champ polaire)
i) plan de symétrie
ii) plan d’antisymétrie
2) L’opérateur rotationnel
a) Circulation d’un champ de vecteurs
b) Circulation infinitésimale
c) Définition
d) Propriétés (linéarité, rotationnel d’un gradient,
divergence d’un rotationnel)
e) Théorème de Stokes
3) L’équation de Maxwell-Faraday stationnaire
a) Équation locale
b) Potentiel scalaire électrique
c) Surfaces équipotentielles (définition, évaluation
du champ électrique)
d) L’équation intégrale
4) Le théorème de Gauss
a) L’équation de Maxwell-Gauss
b) Le théorème de Gauss
i) Énoncé
ii) Tube de champ dans le vide
iii) Applications (charge ponctuelle, boule uni-
formément chargée)
c) Équation de Poisson
5) Énergie potentielle d’une charge
a) Expression
b) Application du théorème de l’énergie cinétique
6) Analogie avec le champ de gravitation
Les courants électriques
I. Densité de courant électrique
1) Densité volumique de charge (charges fixes et mo-
biles)
2) Vecteur densité de courant
II. Intensité électrique
1) Définition
2) Bilan de charges (une dimension, équation générale)
3) Régime stationnaire (tube de courant, loi des
nœuds)
III. Conducteur ohmique
1) Loi d’Ohm locale
2) Modèle microscopique
3) Résistance d’un conducteur
4) Puissance et effet Joule
Les condensateurs
I. Conducteurs en équilibre
1) Propriétés d’un conducteur en équilibre
2) Influence entre deux conducteurs
3) Condensateur plan
4) Capacité
Révisions d’oxydoréduction
— Oxydants et réducteurs,
— réactions d’oxydoréduction,
— potentiel d’électrode,
— formule de Nernst,
— diagrammes potentiels-pH.
Semaine du 3 au 6 janvier