SPÉ. PC 2011/2012 - PHYSIQUE Programme des Colles

SPÉ. PC 2011/2012 -PHYSIQUE
Programme des Colles.
AC
TROISIÈME QUINZAINE : du 10/10/11 au 21/10/11 (S7 et S8).
Révision du cours d'Électromagnétisme de PCSI
Potentiel et champ électrostatique, champ magnétostatique, dipôles
électrostatique et magnétique.
Théorème de Gauss. Théorème d'Ampère.
Tous les exemples basiques doivent être connus parfaitement.
ÉLECTROMAGNÉTISME.
Chapitre 1 : LES ÉQUATIONS DE L'ÉLECTROMAGNÉTISME.
1. Postulats de l'électromagnétisme.
1.1. Conservation de la charge.
1.2. Les équations de Maxwell.
2. Régimes permanents.
2.1. Champ électrique permanent.
2.1.1. Distinction entre champ électrostatique et champ électrique permanent.
2.1.2. Propriétés du champ électrique permanent.
2.1.3. Potentiel d'une distribution de charges d'extension finie.
2.1.4. Champ électrique d'une distribution de charges.
2.1.5. Dipôle électrostatique.
2.2. Champ magnétique permanent.
2.2.1. Propriétés du champ magnétique permanent.
2.2.2. Potentiel-vecteur d'une distribution de courant d'extension finie.
2.2.3. Champ magnétique d'une distribution de courants.
2.2.4. Dipôle magnétique.
3. Forme intégrale des équations de Maxwell.
3.1. Équation de Maxwell-Thomson.
3.2. Équation de Maxwell-Faraday.
3.3. Équation de Maxwell-Gauss.
3.4. Équation de Maxwell-Ampère.
4. Étude des potentiels.
4.1. Passage des champs aux potentiels.
4.2. Indétermination des potentiels.
Condition de jauge de Lorentz.
4.3. Équations de Poisson.
4.4. Les potentiels retardés.
Solutions de équations de Poisson. Interprétation physique des potentiels
retardés.
5. Conditions de passage du champ électromagnétique.
5.1. Démonstration des relations de continuité (ou de passage).
Composante normale de
E
. Composante normale de
B
. Composante
tangentielle de
B
. Composante tangentielle de
E
.
5.2. Récapitulation des relations de continuité.
6. L'électromagnétisme dans le cadre de l'ARQS.
Seule l'ARQS magnétique est développée ,l'ARQS électrique est
seulement évoquée (équations et courants).
6.1. Définition et validité de l'ARQS.
6.2. Champs et potentiels dans l'ARQS magnétique.
6.3. Équations de Maxwell dans l'ARQS magnétique.
6.4. Les courants dans l'ARQS magnétique.
6.5. Relations de continuité.
7. Énergie électromagnétique.
7.1. Puissance cédée par le champ électromagnétique à la matière.
Puissance volumique, loi de Joule locale.
7.2. Énergie du champ électromagnétique. Modélisation.
7.3. Équation locale de Poynting.
7.4. Identification du couple
w,R
.
w : densité volumique d'énergie,
R
: vecteur de Poynting.
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Les équations de Maxwell et leur signification physique doivent être
parfaitement connues. Idem pour le lien entre champs et potentiels,
pour les relations de passage du champ électromagnétique, ainsi que
pour les expressions de la densité volumique d'énergie
électromagnétique et du vecteur de Poynting.