PHY-1007 : Électromagnétisme NRC 10355 Hiver 2014 Mode d'enseignement : Présentiel Temps consacré : 3-1-5 Crédit(s) : 3 Préalables : PHY 1001 OU MAT 1910 Champ électrostatique: loi de Coulomb, loi de Gauss, potentiel électrique. Solutions de problèmes en électrostatique: équations de Laplace et de Poisson. Courants électriques stationnaires. Phénomènes électrostatiques dans les diélectriques. Champ magnétique: potentiel vectoriel, loi de Biot-Savart, énergie magnétique. Champ non stationnaire: loi de Faraday, équations de Maxwell. Prenez note. La période de dépannage est le vendredi de 11h30 à 12h20. Plage horaire : Cours en classe lundi 13h30 à 15h20 VCH-2830 vendredi 10h30 à 11h20 VCH-2830 Atelier vendredi 11h30 à 12h20 VCH-2830 Du 13 janv. 2014 au 25 avr. 2014 Du 13 janv. 2014 au 25 avr. 2014 Du 13 janv. 2014 au 25 avr. 2014 Il se peut que l'horaire du cours ait été modifié depuis la dernière synchronisation avec Capsule. Vérifier l'horaire dans Capsule Site de cours : https://www.portaildescours.ulaval.ca/ena/site/accueil?idSite=50685 Coordonnées et disponibilités Louis Archambault Enseignant VCH-3648 Soutien technique : Équipe TacTic (FSG) Pavillon Adrien-Pouliot, Local 3718 http://tactic.fsg.ulaval.ca [email protected] [email protected] 418-656-2131 poste 8747 Toutes sessions (du 1 janvier au 31 décembre) Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi © Université Laval 09h00 à 16h00 09h00 à 16h00 09h00 à 16h00 09h00 à 16h00 09h00 à 16h00 Mis à jour le 13 janv. 2014 16:39 Page 1 de 7 Sommaire Description du cours ......................................................................................................................... 3 Description sommaire ..................................................................................................................... 3 Objectifs ....................................................................................................................................... 3 Contenu ........................................................................................................................................ 3 Contenu et activités .......................................................................................................................... 3 Évaluations et résultats .................................................................................................................... 4 Modalités d'évaluation ..................................................................................................................... 4 Informations détaillées sur les évaluations sommatives ....................................................................... 4 Examen I ................................................................................................................................. 4 Examen II ................................................................................................................................ 4 Devoir I .................................................................................................................................... 5 Devoir II .................................................................................................................................. 5 Devoir III ................................................................................................................................. 5 Consignes sur les examens .............................................................................................................. 5 Détails sur les modalités d'évaluation ................................................................................................ 5 Politique sur les examens ................................................................................................................ 5 Échelle des cotes ............................................................................................................................ 5 Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques ............................................................................... 5 Politique sur le plagiat et la fraude académique .................................................................................. 6 Étudiants ayant un handicap, un trouble d’apprentissage ou un trouble mental ....................................... 6 Matériel didactique ........................................................................................................................... 6 Matériel obligatoire ......................................................................................................................... 6 Matériel complémentaire ................................................................................................................. 7 Médiagraphie et annexes .................................................................................................................. 7 Bibliographie ................................................................................................................................. 7 © Université Laval Mis à jour le 13 janv. 2014 16:39 Page 2 de 7 Description du cours Description sommaire Champ électrostatique: loi de Coulomb, loi de Gauss, potentiel électrique. Solutions de problèmes en électrostatique: équations de Laplace et de Poisson. Courants électriques stationnaires. Phénomènes électrostatiques dans les diélectriques. Champ magnétique: potentiel vectoriel, loi de Biot-Savart, énergie magnétique. Champ non stationnaire: loi de Faraday, équations de Maxwell. Prenez note. La période de dépannage est le vendredi de 11h30 à 12h20. Objectifs Ce cours utilise un formalisme mathématique avancé analysant les effets physiques. L'emphase du cours est sur l'acquisition de l'habilité de résolution des problèmes physiques avec outils mathématiques. À la fin du cours, l'étudiant devra être capable de : décrire les principaux effets électrostatiques et magnétiques, et donner leur ordre de grandeur, se servir du formalisme des champs vectoriels pour analyser les principaux effets électrostatiques et magnétiques dans la matière. utiliser le formalisme des champs vectoriels pour résoudre des problèmes d'électromagnétisme, décrire quelques expériences conduisant aux lois fondamentales contenues dans les équations de Maxwell. Contenu 1. Champ électrostatique 1. Loi de Coulomb - champ électrique 2. Loi de Gauss 3. Potentiel électrique 4. Conducteurs - diélectriques 5. Conditions aux frontières 6. Capacité - condensateur 7. Énergie et force électrostatique 2. Solutions de problèmes en électrostatique 1. Équations de Laplace et de Poisson 2. Méthode des images 3. Problèmes présentant des conditions particulières aux frontières 3. Les courants électriques stationnaires 1. Loi d'Ohm 2. Lois de Kirchoff 3. Loi de Joule 4. Champ magnétique 1. champ magnétique 2. Force de Lorentz 3. Loi de conservation du flux magnétique 4. Loi d'Ampère 5. Potentiel vectoriel 6. Loi de Biot-Savart 7. Intensité de champ magnétique et force 8. Inductance 9. Énergie magnétique 5. Champ non stationnaire 1. Loi de Faraday 2. Les équations de Maxwell Contenu et activités © Université Laval Mis à jour le 13 janv. 2014 16:39 Page 3 de 7 Contenu et activités Le tableau ci-dessous présente les semaines d'activités prévues dans le cadre du cours. Titre Date Champ électrostatique 1. Loi de Coulomb - champ électrique2. Loi de Gauss3. Potentiel électrique4. Conducteurs diélectriques5. Conditions aux frontières6. Capacité - condensateur7. Énergie et force électrostatique Solutions de problèmes en électrostatique 1. Équations de Laplace et de Poisson2. Méthode des images3. Problèmes présentant des conditions particulières aux frontières Les courants électriques stationnaires 1. Loi d'Ohm2. Lois de Kirchoff3. Loi de Joule Champ magnétique 1. champ magnétique2. Force de Lorentz3. Loi de conservation du flux magnétique4. Loi d'Ampère5. Potentiel vectoriel6. Loi de Biot-Savart7. Intensité de champ magnétique et force8. Inductance9. Énergie magnétique Champ non stationnaire 1. Loi de Faraday2. Les équations de Maxwell Note : Veuillez vous référer à la section Contenu et activités de votre site de cours pour de plus amples détails. Évaluations et résultats Modalités d'évaluation Sommatives Titre Date Mode de travail Pondération 65 % Examen (Somme des évaluations de ce regroupement) Examen I Le 14 mars 2014 de 10h30 à 12h20 Individuel 32,5 % Examen II Le 25 avr. 2014 de 10h30 à 12h20 Individuel 32,5 % 35 % Travail (Somme des évaluations de ce regroupement) Devoir I Dû le 14 févr. 2014 à 15h20 Individuel 11,75 % Devoir II Dû le 28 mars 2014 à 15h20 Individuel 11,75 % Devoir III Dû le 14 avr. 2014 à 15h20 Individuel 11,5 % Informations détaillées sur les évaluations sommatives Examen I Date : Mode de travail : Pondération : Matériel autorisé : Le 14 mars 2014 de 10h30 à 12h20 Individuel 32,5 % Une feuille manuscrite recto-verso au plomb signée par l'étudiant(e) Examen II Date : Mode de travail : Pondération : Le 25 avr. 2014 de 10h30 à 12h20 Individuel 32,5 % Matériel autorisé : Une feuille manuscrite recto-verso au plomb signée par l'étudiant(e) © Université Laval Mis à jour le 13 janv. 2014 16:39 Page 4 de 7 Matériel autorisé : Une feuille manuscrite recto-verso au plomb signée par l'étudiant(e) Devoir I Date de remise : Mode de travail : Pondération : Remise de l'évaluation : 14 févr. 2014 à 15h20 Individuel 11,75 % VCH-2830 Devoir II Date de remise : Mode de travail : Pondération : Remise de l'évaluation : 28 mars 2014 à 15h20 Individuel 11,75 % VCH-2830 Devoir III Date de remise : Mode de travail : Pondération : Remise de l'évaluation : 14 avr. 2014 à 15h20 Individuel 11,5 % VCH-2830 Consignes sur les examens Il est permis d'avoir une feuille recto verso, écrite à la main rappelant les principaux concepts et formules vues en classe. Les photocopies ne seront pas acceptés. Détails sur les modalités d'évaluation L'évaluation sera faite à partir de deux examens et de devoirs répartis le long du trimestre. Les deux examens valent pour 65% de la note finale (32.5% chacun) et les devoirs pour 35% de la note finale. Les deux examens sont à livre fermé, portant chacun sur la matière d'une moitié du cours. Une feuille écrite à la main (pas de photocopie permise), recto-verso est permise. Normalement les examens devraient avoir lieu le 14 mars et le 25 avril. Ces dates peuvent changer mais les changements seront communiqués en classe longtemps en avance. Étant donné la nature des examens, le nombre de questions, et le temps limite alloué, il est essentiel de se pratiquer à résoudre un grand nombre de problème contenus dans le livre du cours et dans les autres livres proposés pour être convenablement préparé pour l'examen. Politique sur les examens Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent rencontrer leur professeur au début de la session afin que des mesures d'accommodation en classe ou lors des évaluations puissent être prévues et planifiées suffisamment à l'avance puis mises en place. Échelle des cotes © Université Laval Cote % minimum % maximum Cote % minimum % maximum A+ 90 100 C+ 70 73,99 A 86 89,99 C 65 69,99 A- 82 85,99 C- 60 64,99 B+ 80 81,99 D+ 55 59,99 B 77 79,99 D 50 54,99 B- 74 76,99 E 0 49,99 Mis à jour le 13 janv. 2014 16:39 Page 5 de 7 Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques L'utilisation d'appareils électroniques (cellulaire ou autre appareil téléphonique sans fil, pagette, baladeur, agenda électronique, etc.) est interdite au cours d'une séance d'évaluation et de toute autre activité durant laquelle l'enseignant l'interdit. De plus, lorsque l'usage de la calculatrice est permis, alors seuls certains modèles de calculatrices sont autorisés durant les séances d'évaluation. Les modèles suivants sont autorisés : Hewlett Packard HP 20S, HP 30S, HP 32S2, HP 33S, HP 35S Texas Instrument TI-30Xa, TI-30XIIB, TI-30XIIS, TI-36X, BA35 Sharp EL-531*, EL-546*, EL-520* Casio FX-260, FX-300 MS, FX-300W Plus, FX-991MS, FX-991ES, FX-991W, FX-991ES Plus C * Calculatrices Sharp: sans considération pour les lettres qui suivent le numéro Dans tous ces cas, la calculatrice doit être validée par une vignette autocollante émise par la COOP étudiante ZONE. Politique sur le plagiat et la fraude académique Règles disciplinaires Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'Université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante: http://www.ulaval.ca/sg/reg/Reglements/Reglement_disciplinaire.pdf Plagiat Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de: i. copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source; ii. résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source; iii. traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance; iv. remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant); v. remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires. L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux pour analyse. Étudiants ayant un handicap, un trouble d’apprentissage ou un trouble mental Les étudiants qui ont une lettre d'Attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent impérativement se conformer à la politique d'Accommodations scolaires aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse : http://www.fsg.ulaval.ca/fileadmin/fsg/documents/PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf Matériel didactique © Université Laval Mis à jour le 13 janv. 2014 16:39 Page 6 de 7 Matériel obligatoire Field and wave electromagnetics (2nd ed. [r édition, xvi tome) Auteur : Cheng, David K. (David Keun), 1917Éditeur : Addison-Wesley(Reading, MassDon Mills, 1990) ISBN : 0201128195 Matériel complémentaire Introduction to Electrodynamics (4e ed). David J. Griffiths, 2012 Electromagnetism, Gerald Pollack, Daniel Stump, 2001 Electricity and Magnetism (3e ed), Edward M. Purcell, 2013 Feynman Lectures on Physics, Vol. II (millenium ed.), Richard P. Feynman, 2011 Version française: Électromagnétisme 1 : le cours de physique de feynman, Feynman Richard Ouvrages plus avancés Classical Electrodynamics (3e ed) John David Jackson, 1998 Electrodynamics of Continuous Media (2e ed) L D Landau, E M Lifshitz, 1984 Médiagraphie et annexes Bibliographie Il n’y a pas de contenu pour cette section. © Université Laval Mis à jour le 13 janv. 2014 16:39 Page 7 de 7