Semaine 17 : du 27/02 au 03/03

PSI? Roosevelt
2016-2017
Programme de colle
Physique : Semaine no 17 — 27/02 −→ 03/03
ý Révisions de première année
• Induction
ý EM2 : Transport de charge : conducteur électrique
• Conservation de la charge électrique : courant électrique : rappels et généralités (intensité et densité
de courant, types de porteurs dans un métal, ordre de grandeur), de la force de Lorentz aux forces de
Laplace, équation de conservation (à une dimension cartésienne, à trois dimensions).
• Conducteur ohmique : loi d’Ohm locale, résistance d’un conducteur ohmique filiforme, puissance
électrique dissipée par effet Joule, modèle microscopique de Drude (équation de transport, densité de
courant et loi d’Ohm, limites du modèle de Drude).
• Condensateur : conducteur en équilibre statique, phénomène d’influence électrostatique, champ électrique
dans un condensateur chargé, capacité et énergie contenue dans un condensateur.
ý EM3 : Magnétostatique
• Sources et symétries du champ magnétique : force «magnétique» et champ magnétique, distributions
de courant, symétries des distributions de courant, symétries du champ magnétique.
• Champ magnétostatique : ordre de grandeur, équations de Maxwell, continuité et dérivabilité du champ
magnétique, orientation des lignes de champ.
• Théorème d’Ampère : énoncé, application au calcul de champ (fil infini, solénoïde infini, bobine torique).
ý EM4 : Électromagnétisme dans l’ARQS
• Les équations de Maxwell : insuffisance des équations en régime statique, énoncé, premières conséquences.
• D’un régime variable à l’ARQS magnétique : ARQS magnétique, analyse en ordre de grandeur.
• Conducteur en régime variable : densité volumique de charge, courant de déplacement, équations locales
découplées dans le conducteur (obtention des équations découplées, résolution unidimensionnelle en
régime harmonique), épaisseur de peau, conducteur parfait.
• Généralités sur l’induction électromagnétique : loi de Faraday, loi de modération de Lenz, induction
de Neumann et de Lorentz.
• Courants de Foucault : conducteur cylindrique soumis à un champ magnétique axial, calcul du champ
électrique et du courant induits, (complément) champ magnétique créé par les courants induits, bilan
énergétique, applications.
• Énergie magnétique : inductance propre (expression du flux propre, cas du solénoïde long), énergie
stockée dans une ou deux bobines, densité volumique d’énergie magnétique, couplage parfait, couplage
partiel.
ý Ordres de grandeur
• ý Tout !
© S. Ravier