Références - Faculté des sciences et de génie
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Références TABLES DES MATIÈRES DE LIVRES SERWAY, Raymond A. (1996). Physique II : électricité et magnétisme, 4e édition, Collection « L'essentiel », Laval, Éditions Études Vivantes, 292 p. Table des matières Qu'est-ce que la physique? .................................................................1 1 1.1 1.2 1.3 Forces et champs électrostatiques.................................................3 Aperçu historique.............................................................................. 3 Propriétés des charges électriques.......................................................... 4 Isolants et conducteurs ....................................................................... 6 Charge par induction...................................................................................... 7 Application — encadré 1.1 La foudre ou l'électricité des cieux .............................. 8 1.4 Loi de Coulomb ................................................................................ 9 1.5 Champs électriques.......................................................................... 11 Champ électrique créé par une distribution de charge continue ................................ 15 1.6 Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme .......... 18 Historique — encadré 1.2 Michael Faraday, l'antistar........................................ 19 2 Théorème de Gauss .................................................................. 28 3 Potentiel électrique ................................................................. 53 2.1 Lignes de champ électrique ................................................................ 2.2 Flux du champ électrique .................................................................. 2.3 Le théorème de Gauss ...................................................................... Historique — encadré 2.1 Carl Friedrich Gauss, prince des mathématiciens ............. 2.4 Application du théorème de Gauss aux isolants chargés............................... 2.5 Conducteurs en équilibre électrostatique................................................ Application — encadré 2.2 Libre en cage ...................................................... 3.1 Différence de potentiel et potentiel électrique ........................................ 3.2 Différence de potentiel dans un champ électrique uniforme ......................... Historique — encadré 3.1 Des cuisses de grenouilles avec du potentiel .................. 3.3 Potentiel électrique et énergie potentielle électrique de charges ponctuelles .... 3.4 Potentiel électrique d'une distribution de charge continue ........................... 3.5 Détermination du champ à partir du potentiel électrique............................. 3.6 Potentiel électrique d'un conducteur chargé ............................................ 29 31 34 36 38 43 44 54 56 58 61 64 67 71 Cavité à l'intérieur d'un conducteur................................................................... 73 Effet couronne ............................................................................................ 74 Application — encadré 3.2 Quand le courant passe .......................................... 75 4 4.1 Condensateurs ........................................................................ 81 Capacité....................................................................................... 82 Calcul des capacités...................................................................................... 82 Le condensateur plan .................................................................................... 83 SERWAY. Physique II : électricité et magnétisme 1 Tables des matières de livres Historique — encadré 4.1 Des condensateurs aux jeux de société......................... 84 4.2 Le condensateur cylindrique............................................................................ 85 Association de condensateurs.............................................................. 86 Condensateurs en parallèle............................................................................. 86 Condensateurs en série .................................................................................. 89 4.3 Énergie emmagasinée dans un condensateur chargé ................................... 91 Application — encadré 4.2 Le défibrillateur cardiaque...................................... 94 4.4 Condensateurs et diélectriques............................................................ 94 Types de condensateurs ................................................................................. 98 5 Courant électrique et résistance ................................................106 5.1 Courant électrique ......................................................................... 107 Historique — encadré 5.1 L'électrobiologie ou le docteur Frankenstein et son œuvre 108 5.2 Loi d'Ohm et résistance .................................................................... 110 Variation de la résistivité en fonction de la température .......................................114 Application — encadré 5.2 Le chant du métro ............................................... 115 5.3 Supraconducteurs........................................................................... 116 5.4 Modèle de la conduction électrique ..................................................... 117 5.5 Énergie électrique et puissance .......................................................... 120 6 Circuits électriques en courant continu .......................................127 6.1 Sources de f.é.m............................................................................ 128 6.2 Résistances en série et en parallèle ..................................................... 129 6.3 Lois de Kirchhoff et circuits simples en courant continu ............................. 133 Historique — encadré 6.1 « Westinghousons-le! »........................................... 135 6.4 Circuits RC ................................................................................... 138 Charge d'un condensateur ..............................................................................138 Décharge d'un condensateur ...........................................................................141 Application — encadré 6.2 Vers une nouvelle révolution?.................................. 142 7 7.1 7.2 7.3 Champs et forces magnétiques...................................................151 Les aimants .................................................................................. 152 Le champ magnétique...................................................................... 153 Mouvement de particules chargées dans des champs magnétiques ................. 157 Applications de la force de Lorentz ..................................................................159 Sélecteur de vitesse ..............................................................................................159 Spectrographe de masse .........................................................................................159 Application — encadré 7.1 Les accélérateurs de particules................................ 160 Cyclotron ..................................................................................................161 7.4 Force magnétique sur un conducteur parcouru par un courant...................... 161 Historique — encadré 7.2 La grande découverte d'un petit professeur .................. 164 7.5 Moment de force sur une boucle de courant placée dans un champ magnétique uniforme ...................................................................... 164 8 Sources de magnétisme ............................................................175 8.1 La loi de Biot-Savart........................................................................ 176 8.2 Force magnétique entre deux conducteurs parallèles ................................ 180 8.3 Théorème d'Ampère ........................................................................ 180 Historique — encadré 8.1 André Marie Ampère, père de l'électrodynamique ........... 184 8.4 Le champ magnétique d'un solénoïde.................................................... 185 8.5 Propriétés magnétiques de la matière................................................... 187 SERWAY. Physique II : électricité et magnétisme 2 Tables des matières de livres Application — encadré 8.2 Cette ceinture qui nous protège…............................. 188 Matériaux ferromagnétiques ..........................................................................190 9 La loi de Faraday et l'induction magnétique ..................................198 9.1 Loi d'induction de Faraday ................................................................ 199 Application — encadré 9.1 L'enregistrement sur bandes magnétiques ................... 203 9.2 F.é.m. induite dans un conducteur en mouvement.................................... 204 Le générateur de courant alternatif .................................................................207 9.3 Loi de Lenz .................................................................................. 207 9.4 F.é.m. induite et champ électrique induit.............................................. 209 9.5 Les quatre équations de Maxwell......................................................... 210 Historique — encadré 9.2 James Clerk Maxwell, grand rassembleur de l'électromagnétisme............................................................................... 212 10 Inductance et oscillations dans un circuit .....................................221 10.1 Auto-induction .............................................................................. 222 10.2 Circuits RL ................................................................................... 223 Historique — encadré 10.1 La bobine d'induction ........................................... 224 10.3 Énergie emmagasinée dans un champ magnétique .................................... 227 10.4 Oscillations dans les circuits électriques................................................ 229 Le circuit LC (R = 0) .....................................................................................231 Le circuit RLC.............................................................................................231 Applications — encadré 10.2 L'I.R.E.Q., l'institut du savoir-faire québécois… .......... 232 10.5 Circuits à courant alternatif : oscillations forcées..................................... 233 Circuit à courant alternatif composé d'une résistance ...........................................234 Circuit à courant alternatif composé d'une bobine ...............................................234 Circuit à courant alternatif composé d'un condensateur.........................................235 Circuit RLC à courant alternatif ......................................................................236 11 Ondes électromagnétiques ........................................................243 11.1 Équations de Maxwell et ondes électromagnétiques .................................. 244 Obtention des équations 11.7 et 11.8 ...............................................................248 11.2 Les découvertes de Hertz.................................................................. 249 11.3 Production d'ondes électromagnétiques par une antenne ............................ 252 Historique — encadré 11.1 Mais qui donc inventa la télévision? .......................... 254 11.4 Énergie des ondes électromagnétiques.................................................. 255 11.5 Quantité de mouvement et pression de radiation ..................................... 257 11.6 Le spectre des ondes électromagnétiques .............................................. 260 Application — encadré 11.2 L'énergie solaire ................................................ 263 Annexes ......................................................................................270 A B C Tableaux de données utiles ............................................................... 270 Rappels de mathématiques................................................................ 273 Tableau périodique des éléments ........................................................ 280 Ce document est tiré du site http://www.fsg.ulaval.ca/opus, les Outils Pédagogiques Utiles en Sciences (OPUS). © Chaire CRSNG/Alcan pour les femmes en sciences et génie au Québec SERWAY. Physique II : électricité et magnétisme Dernière mise à jour : 5 mai 2003 3
