phy106b1

PHYS106B
L1 : Physique-Chimie-Mécanique-E2i
Electrostatique - Magnétostatique- Induction Electromagnétique
Responsable : N. ERRIEN [e-mail : [e-mail]]
Enseignement : Cours : 10H TD : 14H TP : 6H, 3 ECTS
Calendrier : Début du Cours et TD semaine 2 Début des TP semaine 5
Evaluation : Contrôle continu avec deux DS
Objectifs:
1. Etudier les interactions électriques entre corps chargés, les lois qui les régissent
et les applications associées.
Champs et potentiels électriques, énergie, influence électrique, condensateurs.
2. Analyser et décrire la cartographie de champ magnétique crées par des
courants électriques.
3. Introduire le phénomène d’induction électromagnétique.
Contenu des TP: 2x3H
-Electrostatique : Cartographie des lignes de champs et des équipotentielles
-Champ magnétique crée par des courants – vérification des lois et théorème d’Ampère.

Partie I : Electrostatique
1. Généralités sur les propriétés électriques de la matière –Procédés
d’acquisition de charges électriques – Notion de densité de charges
2. Loi de Coulomb : Principe de l’expérience de Coulomb – Enoncé et
applications de la loi de Coulomb.
3. Notions de champ et potentiel électrostatiques –applications pour
des charges ponctuelles –cartographie des lignes de champ et surfaces
équipotentielles.
4. Champ et potentiel électrostatiques crées par des distributions de
charges
Méthode de Coulomb
Méthode (Théorème) de Gauss
5. Influence électrique entre conducteurs et applications aux
condensateurs

ELECTROSTATIQUE
Objet : Discipline de la physique qui analyse les phénomènes électriques
crées par des charges électriques localisées dans l’espace.
+
++
+ + + + +
+
+
+
+
Tableau électrique
Piquet (l,d)
Bornes de terre
Terre
Sol
Nuisances électrostatiques
Quelques exemples
Moquette
Ionisation de l’air
Evacuation de l’excès de charges

+++
+
+
+
+
+
Activités électriques dans l’atmosphère
La terre est une énorme réserve de charges électriques négatives ( 1 million de
Coulomb). Cependant l’atmosphère terrestre est globalement neutre car la
couche Electrosphère, à l’altitude de 50 km, est chargé positivement.
L’ionisation de l’atmosphère sous l’action du rayonnement électromagnétique
tend à diminuer la charge portée par la terre. Or, la cadence élevée des orages (
300 par jour en moyenne) régule ce phénomène et préserve la charge portée par la
terre et sa couche d’électrosphère.
Charge électrique Terrestre
Effets électriques (Foudre, orages)

Applications Technologiques
La peinture électrostatique
application d’une d.d.p entre le Pistolet et corps à peindre permettant de
recueillir toutes les gouttes émises avec une répartition uniforme.
La photocopie électrostatique : xérographie
Un cylindre métallique recouvert de sélénium est électrisé positivement en tournant près
d'un fil relié à un générateur.
L'image du document à photocopier est projetée sur le cylindre. Le sélénium étant
photosensible, les zones éclairées se déchargent. Les zones sombres restent chargées.
De fines particules d'encre sont projetées sur le cylindre. Elles adhèrent aux parties chargées
(zones sombres de l'image)
La feuille de papier est électrisée puis appliquée contre le rouleau. L'encre vient s'y déposer.
La feuille passe entre des rouleaux chauffants pour fixer l'encre dans le papier.
Les filtres électrostatiques
Filtrage de gaz (échappement, industriels) des particules
pouvant être nocives pour l’environnement.