Électrostatique - Toutelaphysique.fr
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Vendredi 04 septembre 2009 Électrostatique 1. Introduction historique, les premières étincelles… Postulats de l’électromagnétisme 1.2. Distributions statiques de charges Distributions de courants de charges Équation de conservation de la charge 1.4.1. Interprétation physique de l’opérateur divergence. 1.4.2. Conséquence la loi des nœuds en électricité. Lundi 07 septembre 2009 2. Équations de Maxwell en régime statique 2.1 Équations locale de l’électrostatique 2.1.1. Interprétation de l’opérateur rotationnel 2.1.2. Méthodes de calculs de champs électrostatiques 2.2 Notion de potentiels électrostatiques. Signification physique. 2.3 Équations de Poisson et de Laplace Lundi 07 septembre 2009 2.4. Le dipôle électrostatique 2.4.1. Potentiel et champ créés 2.4.2. Actions subies Un jet d’eau est dévié par une baguette frottée Expériences illustrant quelques lois de l’électrostatique, pouvoir de pointes… Résolution d’exercices en commun Vendredi 11 septembre 2009 Tracés assistés par ordinateur de quelques lignes de champ électrostatique. Lundi 14 septembre 2009 Devoir à rendre pour le 19 septembre, Stabilité d’un complexe d’après E3A 2000 3. Conducteurs en équilibre électrostatique 3.1. Définition d’un conducteur 3.2. Propriétés 3.3. Théorème de Coulomb 3.4 Condensateurs Un condensateur historique, la bouteille de Leyde 3.5. Calculs de capacités de condensateurs 3.6. Association de condensateurs 3.7. Aspects énergétique Lundi 14 septembre 2009 Champ magnétostatique de distributions classiques : Fils infini, nappe de courant, discontinuité de la composante tangentielle du champ magnétostatique. Solénoïde infini et fini. Introduction historique, expériences historiques, présentation power-point Équations de la magnétostatique Loi de Biot et Savart – Introduction historique. Expérience historique Théorème d’Ampère Flux du champ magnétique Existence d’un potentiel vecteur. Condition de Jauge. Équation de Poisson de la magnétostatique Vendredi 18 septembre 2008 Tracés assistés par ordinateur de quelques lignes de champ magnétostatique. Lundi 21 septembre 2009 Devoir à rendre pour le 25 septembre, Champ créé par une particule et un dipôle, piège de particule, d’après Concours multiples. Méthode et exemples de détermination de champ et de potentiel vecteur Moment résultant dans un champ résultant Cas d’un champ non uniforme Dipôle magnétique actif. Définition et moment magnétique Potentiel vecteur Lundi 21 septembre 2009 Calcul du champ magnétostatique Lignes de champ Dipôle magnétique passif Définition Force de Laplace Résultante des forces dans un champ uniforme Vendredi 18 septembre 2008 Approche énergétique Énergie emmagasinée dans un condensateur Énergie emmagasinée dans une bobine Énergie électromagnétique Vecteur de Poynting Travail des forces de Laplace Lundi 28 septembre 2009 Devoir à rendre pour le 02 octobre 2006, Extraits de problèmes, condensateurs dièdriques… Résolution commune d’exercices d’électromagnétisme Lundi 28 septembre 2009 DS de 2 heures Vendredi 02 octobre 2009 INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE Expériences d’application et d’introduction concernant l’induction Lois générales de l’électromagnétisme Régimes permanents Régimes non permanents Circuit immobile champ variable. Loi de Faraday Équations de Maxwell Équation de Maxwell-Faraday Équation de Maxwell-Ampère Expression du champ électromoteur Lundi 05 octobre 2009 Devoir à rendre pour le 09 octobre, Star-Wars, le bouclier magnétique. Expression de la f.e.m. d’induction Les deux cas d’étude : Le cas de Lorentz, Le cas de Neumann Lundi 05 octobre 2009 Exemples classiques Freinage d’un cadre par induction Le haut parleur La roue de Barlow Cylindre métallique dans un champ variable Vendredi 09 octobre 2009 Inductances propres et mutuelles Inductances propres. Exemples d’inductances propres Inductance mutuelle Énergie magnétique d’un système de courant. Coefficient de couplage. Application au cas du transformateur. Courant de déplacement dans le vide Freinage par induction, fonte d’étain, rails de Laplace… L’effet de peau Lundi 12 octobre 2009 Devoir à rendre pour le 16 octobre, Table à induction CCP 2005 Introduction I) II) III) Notion d’onde, équation de propagation. Solutions de l’équation de propagation Onde plane monochromatique Lundi 12 octobre 2009 IV) Notion de vitesse de phase, vitesse de groupe V) Battements Illustration expérimentale avec deux diapasons ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES Énergie électromagnétique Équations de Maxwell Équation de conservation de l’énergie Forme intégrale interprétation physique Vendredi 16 octobre 2009 Équations de propagation dans le vide Cas des champs Cas des potentiels, jauge de Lorentz Forme des solutions, propriétés Vendredi 16 octobre 2009 Tp : Chute d’un aimant dans un tube en cuivre. Lundi 19 octobre 2009 Devoir à rendre pour le 22 octobre, propagation le long d’une ligne, puis entre deux rubans, d’après Centrale et E3A. Ondes planes progressives harmoniques Structure de l’onde plane dans le vide Conséquences énergétiques États de polarisation. Obtention Réflexion d’une onde e-m sur un métal parfait Nécessité d’une onde réfléchie. Structure de l’onde réfléchie. Structure de l’onde résultante dans l’air. Propriété d’une onde stationnaire. Lundi 19 octobre 2009 Propagation entre deux plans métalliques parallèles Structure du champ électrique. Relation de dispersion Guide d’onde de section rectangulaire Structure du champ électrique. Relation de dispersion Structure du champ magnétique. Vecteur de Poynting. Énergie transmise et vitesse de propagation de l’énergie Vendredi 23 octobre 2009 Dipôle rayonnant Structure du champ magnétique. Vecteur de Poynting. Énergie transmise et vitesse de propagation de l’énergie Application. Rayonnement d’une antenne demi-onde Vendredi 23 octobre 2009 Tp : Propagation d’une onde dans un câble coaxial. Vacances de la Toussaint
