Questions de cours :

Devoir n◦ 2 - Electromagnétisme - AS 2004-2005
Questions de cours :
1. La condition de passage pour le champ d'induction magnétique est
(a) B~2 − B~1 = ~0
(b) B~2 − B~1 = µ0 j~s ∧ ~n1→2
(c) B~2 − B~1 = µ0 j~s ∧ ~n2→1
(d) B~2 − B~1 = σ0 ~n1→2
2. c, la vitesse de la lumière dans le vide, s'exprime par
(a)
(b)
(c)
(d)
√1
0 µ0
√
0 µ0
q
µ0
0
q
0
µ0
3. En régime variable, l'équation de Maxwell-Ampère s'écrit
~ = µ0~j
~ B
(a) rot
~ = µ0~j + 0 ∂ E
~ B
(b) rot
∂t
~
~ = µ0 (~j + 0 ∂ E )
~ B
(c) rot
∂t
~
~ = ~0
~ B
(d) rot
4. L'énergie électromagnétique volumique s'exprime en Jm−3
(a) Vrai
(b) Faux
5. Dans le cas d'une onde plane se propageant dans le vide, la relation qui lie le
champ d'induction magnétique et le champ électrique est
~ =
(a) B
~ =
(b) E
~ =
(c) B
~ =
(d) E
~k∧E
~
c
~k∧B
~
c
~k∧E
~
ω
~k∧B
~
ω
6. L'énergie électromagnétique est une grandeur locale
(a) Vrai
(b) Faux
1
~ = E0 cos(ωt + ky)u~z est une onde plane
7. E
(a)
(b)
(c)
(d)
de polarisation rectiligne suivant Oy et se propageant suivant l'axe Oz positif
de polarisation rectiligne suivant Oy et se propageant suivant l'axe Oz négatif
de polarisation rectiligne suivant Oz et se propageant suivant l'axe Oy positif
de polarisation rectiligne suivant Oz et se propageant suivant l'axe Oy négatif
~ est égal à
8. Le vecteur de Poynting R
(a)
(b)
~ B
~
E∧
µ0
~ E
~
B∧
µ0
~ ∧ B)
~
(c) 0 (E
~ ∧ E)
~
(d) 0 (B
~ = 0 est toujours valable.
9. L'équation du ux div B
(a) Vrai
(b) Faux
10. A l'intérieur d'un conducteur parfait, le champ magnétique est nul
(a) Vrai
(b) Faux
Exercice : OBTENTION DE L'ONDE STATIONNAIRE
Dans un système de coordonnées cartésiennes Oxyz, on considère une onde électromagnétique se propageant dans le vide (onde O1 ) dont le champ électrique est donné à
l'instant t par :
(1)
E~1 = E0 sin(kz − ωt)u~x
k et ω désignant des constantes positives.
1. Décrire entièrement la nature de l'onde O1 (il faut utiliser au moins 5 adjectifs)
2. Exprimer k en fonction de ω et de c, la vitesse de la lumière.
3. Donner l'expression du champ d'induction magnétique B~1 de O1 .
4. Donner l'expression de la densité volumique d'énergie électromagnétique w1 localisée dans O1
5. Donner l'expression du vecteur de Poynting R~1 de O1
O1 vient de la région z < 0 et rencontre en z = 0 un métal occupant la région z > 0 que
l'on assimilera un conducteur parfait.
1. Etablir les expressions du champ électrique E~2 et du champ d'induction magnétique B~2 de l'onde rééchie O2 .
~ et du champ d'induction magnétique
2. Donner les expressions du champ électrique E
~ de l'onde O qui résulte de l'interférence de O1 et de O2 . Qualier l'onde O.
B
2