G.P. Électromagnétisme Sup 2013
ÉLECTROMAGNÉTISME SUP
Sommaire
I.Définition des champs électrique E et magnétique B....................................................................3
II.Formules historiques : COULOMB et BIOT-SAVART................................................................4
A.Calcul de E en électrostatique, connaissant la répartition de charges.....................................4
1.Répartition discrète de charges..............................................................................................4
2.Distribution continue de charges...........................................................................................4
B.Calcul de B en magnétostatique, connaissant la répartition de courants.................................5
1.Loi de BIOT-SAVART...........................................................................................................5
2.Exemple 1: champ sur l'axe d'une spire de courant...............................................................5
III.Propriétés de symétrie des champs..............................................................................................7
A.E est un vrai vecteur................................................................................................................7
1.Il existe un plan de symétrie..................................................................................................7
2.Il existe un plan d'antisymétrie..............................................................................................8
B.B est un pseudo vecteur...........................................................................................................8
1.Il existe un plan de symétrie..................................................................................................8
2.Il existe un plan d'antisymétrie..............................................................................................9
IV.Propriétés de E en électrostatique et de B en magnétostatique....................................................9
A.Propriétés intégrales................................................................................................................9
1.Champ électrostatique...........................................................................................................9
a.Le champ électrostatique est à circulation conservative.................................................9
b.Le théorème de GAUSS...............................................................................................10
2.Champ magnétostatique......................................................................................................10
a.Le champ magnétostatique est à flux conservatif.........................................................10
b.Le théorème d'AMPÈRE..............................................................................................10
B.Exemples...............................................................................................................................10
1.Exemple 2: champ électrostatique créé par une boule uniformément chargée...................10
a.Symétries et invariances:..............................................................................................11
b.Théorème de GAUSS:..................................................................................................11
2.Exemple 3: champ magnétique créé par un fil cylindrique parcouru par du courant..........12
a.Symétries et invariances:..............................................................................................12
b.Théorème d'AMPÈRE:.................................................................................................13
3.Utilisations du théorème de GAUSS et du théorème d'AMPÈRE......................................14
C.Propriétés locales dans les cas particuliers de l'électrostatique et de la magnétostatique.....14
D.Le potentiel V en électrostatique...........................................................................................15
1.Existence du potentiel..........................................................................................................15
2.Expression du potentiel.......................................................................................................15
a.Expression connaissant la répartition de charge...........................................................15
b.Lien champ-potentiel-charges......................................................................................16
3.Exemple 4: potentiel créé par une boule uniformément chargée........................................16
a.Symétries et invariances:..............................................................................................16
b.Potentiel........................................................................................................................17
E.L'énergie potentielle en électrostatique.................................................................................18
1.Définition et intérêt..............................................................................................................18
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