Électrostatique et Magnétostatique
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Électrostatique et Magnétostatique ( GLPH311) Licence Physique - Chimie Licence Mathématiques et Physique (Prépa Concours) Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Leszek KONCZEWICZ : Bâtiment 21, étage 2 (Bureau 208) Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Leszek KONCZEWICZ : Bâtiment 21, étage 2 (Bureau 208) toujours disponible pour vous (sur RdV par mail) : Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Leszek KONCZEWICZ : Bâtiment 21, étage 2 (Bureau 208) toujours disponible pour vous (sur RdV par mail) : [email protected] Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Leszek KONCZEWICZ : Bâtiment 21, étage 2 (Bureau 208) toujours disponible pour vous (sur RdV par mail) : [email protected] l’ENT (l’Environnement Numérique de Travail) : Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Leszek KONCZEWICZ : Bâtiment 21, étage 2 (Bureau 208) toujours disponible pour vous (sur RdV par mail) : [email protected] l’ENT (l’Environnement Numérique de Travail) : → http://portail.univ-montp2.fr Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Leszek KONCZEWICZ : Bâtiment 21, étage 2 (Bureau 208) toujours disponible pour vous (sur RdV par mail) : [email protected] l’ENT (l’Environnement Numérique de Travail) : → http://portail.univ-montp2.fr → l'Espace Pédagogique → LPC - Licence Physique-Chimie Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Leszek KONCZEWICZ : Bâtiment 21, étage 2 (Bureau 208) toujours disponible pour vous (sur RdV par mail) : [email protected] l’ENT (l’Environnement Numérique de Travail) : → http://portail.univ-montp2.fr → l'Espace Pédagogique → LPC - Licence Physique-Chimie → FLPH312 Electrostatique et Magnetostatique Alvarez Laurent Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Cours x16 • lundi (11 semaines à A 6.02) • mercredi (5 sem. A 5.04 : 19 septembre !) Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Cours x16 • lundi (11 semaines à A 6.02) • mercredi (5 sem. A 5.04 : 19 septembre !) TD x17 (à partir de la semaine prochaine) • lundi (Prépa)/mardi (PC) (11 semaines) • mercredi (6 semaines : 26 septembre !) Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Cours x16 • lundi (11 semaines à A 6.02) • mercredi (5 sem. A 5.04 : 19 septembre !) TD x17 (à partir de la semaine prochaine) • lundi (Prépa)/mardi (PC) (11 semaines) • mercredi (6 semaines : 26 septembre !) Vous devez vérifier régulièrement l’emploi du temps sur l’ENT : → Planning → Etudiants Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Les modalités de contrôle des connaissances : CC : un petit examen intermédiaire de 30 minutes, organisé par les responsables du module CC1 : avant les Vacances de Toussaint ~ 22 oct. CC2 : à la fin du cours ~ 14 nov. Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Les modalités de contrôle des connaissances : CC : un petit examen intermédiaire de 30 minutes, organisé par les responsables du module CC1 : avant les Vacances de Toussaint ~ 22 oct. CC2 : à la fin du cours ~ 14 nov. E : un examen final de 2 heures, organisé par la faculté de Sciences 7-18 Jan. 2013 Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Les modalités de contrôle des connaissances : CC : un petit examen intermédiaire de 30 minutes, organisé par les responsables du module CC1 : avant les Vacances de Toussaint ~ 22 oct. CC2 : à la fin du cours ~ 14 nov. E : un examen final de 2 heures, organisé par la faculté de Sciences 7-18 Jan. 2013 Note finale : 30% Max(moyCC,E) + 70% E Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Les modalités de contrôle des connaissances : CC : un petit examen intermédiaire de 30 minutes, organisé par les responsables du module CC1 : avant les Vacances de Toussaint ~ 22 oct. CC2 : à la fin du cours ~ 14 nov. E : un examen final de 2 heures, organisé par la faculté de Sciences 7-18 Jan. 2013 Note finale : 30% Max(moyCC,E) + 70% E et bien entendu (pour certaines) un rattrapage de E en juin Électrostatique et Magnétostatique (GLPH312) Les modalités de contrôle des connaissances : Session 2011: (25%) Et bien entendu (pour certaines) un rattrapage de E en juin Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) • Electrostatique: effets électriques (forces et champs électrostatiques) produits par des distributions discrètes ou continues de charges électriques immobiles Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) • Electrostatique: • Forces électrostatiques (Loi de Coulomb) • Champs électrostatiques • Potentiel électrostatique • dipôle électrique • conducteurs en équilibre • condensateur Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) • Electrostatique: • Forces électrostatiques (Loi de Coulomb) • Champs électrostatiques • Potentiel électrostatique • dipôle électrique • conducteurs en équilibre • condensateur • Magnétostatique: effets magnétiques (forces et champs magnétiques) produits par des courants électriques en régime stationnaire (c’est-à-dire ne dépend pas du temps) Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) • Electrostatique: • Forces électrostatiques (Loi de Coulomb) • Champs électrostatiques • Potentiel électrostatique • dipôle électrique • conducteurs en équilibre • condensateur • Magnétostatique: • Forces électro magnétiques • Champs magnétiques (produits par des courants électriques) • Théorème d’Ampère Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) • Electrostatique: effets électriques (forces et champs électrostatiques) produits par des distributions discrètes ou continues de charges électriques immobiles • Magnétostatique: effets magnétiques (forces et champs magnétiques) produits par des courants électriques en régime stationnaire (c’est-à-dire ne dépend pas du temps) Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) • Electrostatique: effets électriques (forces et champs électrostatiques) produits par des distributions discrètes ou continues de charges électriques immobiles • Magnétostatique: effets magnétiques (forces et champs magnétiques) produits par des courants électriques en régime stationnaire (c’est-à-dire ne dépend pas du temps) L’interaction électromagnétique est responsable de l’électricité, du magnétisme, des forces de contact, des réactions chimiques…Cette interaction concerne tous les objets possédant une charge électrique Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) GLPH 311 : Électrostatique, Magnétostatique GLPH 401 / 400 : GLPH 515 / 504 : Électromagnétisme / Électromagnétisme Polarisation et aimantation des milieux / Électromagnétisme des milieux Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … Acquérir (un ensemble de connaissances) par un travail intellectuel ou par l'expérience. (Le Robert – dictionnaire de la langue française) Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … Acquérir (un ensemble de connaissances) par un travail intellectuel ou par l'expérience. (Le Robert – dictionnaire de la langue française) mais surtout Comprendre !!! Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … Acquérir (un ensemble de connaissances) par un travail intellectuel ou par l'expérience. (Le Robert – dictionnaire de la langue française) Être capable de faire correspondre à quelque chose une idée claire (Le Robert – dictionnaire de la langue française) mais surtout Comprendre !!! Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … Sur le chemin de l'école : « avant de traverser la rue, je regarde à droite et à gauche » mais surtout Comprendre !!! Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … Sur le chemin de l'école : « avant de traverser la rue, je regarde à droite et à gauche » Quelle chance ! Vous partez en voyage à Londres, à Tokyo, à Sydney… mais surtout Comprendre !!! Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … Sur le chemin de l'école : « avant de traverser la rue, je regarde à droite et à gauche » Quelle chance ! Vous partez en voyage à Londres, à Tokyo, à Sydney… mais surtout Comprendre !!! Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … mais surtout Comprendre !!! Électrostatique et Magnétostatique (GLPH311) Apprendre … 60% d’étudiants sait écrire la formule de façon plus moins ou correct mais 80% est incapable de l’expliquer verbalement mais surtout Comprendre !!! Références: Électrostatique et magnétostatique de Michel Saint-Jean, Janine Bruneaux, Jean Matricon, chez Belin, Collection Belin Sup Sciences (2002) Physique 2 Électricité et magnétisme de Harris Benson De Boeck Universite Électromagnétisme : Fondements et applications Exercices et problèmes résolus de José-Philippe Pérez, Robert Carles, Robert Fleckinger, Christophe Lagoute, chez Dunod (Novembre 2001) Électrostatique Introduction historique Électrostatique Thalès de Milet, vers 600 avant Jésus-Christ, observe que l'ambre jaune, une fois frotté, est capable d'attirer des brins de paille ou de la poussière. Électrostatique Thalès de Milet, vers 600 avant Jésus-Christ, observe que l'ambre jaune, une fois frotté, est capable d'attirer des brins de paille ou de la poussière. l'ambre jaune = résine fossilisée L'interprétation de ce phénomène par Thalès : l'ambre, doué d'une âme, attire les corps légers « comme par un souffle » Électrostatique Thalès de Milet, vers 600 avant Jésus-Christ, observe que l'ambre jaune, une fois frotté, est capable d'attirer des brins de paille ou de la poussière. Le mot « ambre » en grec on écrit : ήλεκτρον qui signifie électron l'ambre jaune = résine fossilisée Électrostatique Thalès de Milet, vers 600 avant Jésus-Christ, observe que l'ambre jaune, une fois frotté, est capable d'attirer des brins de paille ou de la poussière. Le mot « ambre » en grec on écrit : ήλεκτρον qui signifie électron l'ambre jaune = résine fossilisée Version pour les pauvres étudiants de la Faculté des Sciences : Frottez une "paille" en plastique avec un mouchoir en papier. Électrostatique Version pour les pauvres étudiants de la Faculté des Sciences : Frottez une "paille" en plastique avec un mouchoir en papier. Électrostatique Version pour les pauvres étudiants de la Faculté des Sciences : Frottez une "paille" en plastique avec un mouchoir en papier. Électrostatique Version pour les pauvres étudiants de la Faculté des Sciences : Frottez une "paille" en plastique avec un mouchoir en papier. Électrostatique Version pour les pauvres étudiants de la Faculté des Sciences : Frottez une "paille" en plastique avec un mouchoir en papier. Électrostatique Électrostatique Version pour les pauvres étudiants de la Faculté des Sciences : Brosser ses cheveux avec un peigne ou porter un bonnet en laine Électrostatique ► En frottant un objet sur un autre, il y a échange de « charges ». Un objet perd des charges électriques au profit de l'autre. L'objet se retrouve chargé, ou ionisé, et peut ainsi attirer ou repousser un autre objet chargé. ► Notons que cette action (attraction ou répulsion) peut se faire sans contact. C'est une action à distance. Personne ne sait ce qu'est une charge électrique. Nous savons, par contre, que certains objets microscopique portent, outre leur masse, « une charge », qui va influencer les autres charges présentes. Électrostatique On a observé deux type d’interactions : • les objets se repoussent • les objets s’attirent Donc on a parlé de deux type d’électricité : • vitreuse • résineuse Électrostatique Donc on a parlé de deux type d’électricité : • vitreuse • résineuse Plus que 2000 ans plus tard : ~1750 C’est grâce à Benjamin Franklin que nous avons la notion d’électricité positive et négative ainsi que l’idée de la neutralité électrique . Électrostatique ~1780 Charles Augustin Coulomb à proposé la loi de Coulomb ! Elle exprime la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement et elle forme la base de l'électrostatique. Électrostatique ~1780 Charles Augustin Coulomb à proposé la loi de Coulomb ! Elle exprime la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement et elle forme la base de l'électrostatique. Il est le fils d'Henry Coulomb, inspecteur des Domaines Royaux originaire de Montpellier. Il étudie à Paris et à Montpellier ou il a participé de 1757 à 1759 aux travaux de l'académie de cette ville. Charges élémentaires 1897 L'électron fut finalement découvert en par J. J. Thomson 1910 Robert Millikan confirma que la charge électrique était quantifiée La matière ne pouvait prendre que certaines valeurs de charge électrique. Il mesura ainsi la charge électrique élémentaire, qui est la charge de l'électron : e=1.6 x10 -19 C Charges élémentaires Structure atomique: -le noyau : neutrons + protons (charge positive) - les électrons (charge négative) Charges élémentaires Structure atomique: -le noyau : neutrons + protons (charge positive) - les électrons (charge négative) Nombre des électrons = nombre des protons La matière est électriquement neutre Charges élémentaires Structure atomique: -le noyau : neutrons + protons (charge positive) - les électrons (charge négative) L’atome d’hydrogène : 1 électron + 1 proton - force gravitationnelle : ~ 4 x10 -47 N -force électrostatique : ~ 8 x10 -8 N Magnétisme Introduction historique Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre. Ces objets, dits magnétisables, sont susceptibles de réagir au champ magnétique par une réaction d'orientation et/ou de déplacement dépendante de la force et de l'orientation. Magnétisme = propriétés de la matière aimantée Magnétisme Introduction historique Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre. Ces objets, dits magnétisables, sont susceptibles de réagir au champ magnétique par une réaction d'orientation et/ou de déplacement dépendante de la force et de l'orientation. Magnétisme = propriétés de la matière aimantée La magnétite L'histoire des aimants commence dans l'Antiquité. En Chine …. puis un peu plus tard en Grèce …. Magnétisme Introduction historique Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre. Ces objets, dits magnétisables, sont susceptibles de réagir au champ magnétique par une réaction d'orientation et/ou de déplacement dépendante de la force et de l'orientation. Magnétisme = propriétés de la matière aimantée La magnétite L'histoire des aimants commence dans l'Antiquité. En Chine …. puis un peu plus tard en Grèce …. La magnétite on trouva en voisinage d’une ville grecque : = Magnésia Magnétisme Introduction historique Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre. Ces objets, dits magnétisables, sont susceptibles de réagir au champ magnétique par une réaction d'orientation et/ou de déplacement dépendante de la force et de l'orientation. Magnétisme Introduction historique « y a-t-il une relation entre l’électricité et magnétisme ? » Avec les nouvelles découvertes dans le domaine d’électricité cette question est devenue de plus en plus pertinente …. ........ 1820 Électromagnétisme 1820 Hans Christian Ørsted Lors d'un cours sur l'électricité qu'il faisait à ses étudiants, il découvrit la relation entre l'électricité et le magnétisme (publié en juillet 1820) Fil électrique aiguille magnétique Électromagnétisme 1820 Hans Christian Ørsted Lors d'un cours sur l'électricité qu'il faisait à ses étudiants, il découvrit la relation entre l'électricité et le magnétisme (publié en juillet 1820) Fil électrique aiguille magnétique Électromagnétisme 1820 Hans Christian Ørsted Lors d'un cours sur l'électricité qu'il faisait à ses étudiants, il découvrit la relation entre l'électricité et le magnétisme (publié en juillet 1820) Fil électrique aiguille magnétique Pas de courant électrique un courant électrique pas dans le conducteur Électromagnétisme 1820 Hans Christian Ørsted Lors d'un cours sur l'électricité qu'il faisait à ses étudiants, il découvrit la relation entre l'électricité et le magnétisme (publié en juillet 1820) Électromagnétisme 1820 Jean-Baptiste Biot et Félix SAVART Publièrent la formule qui donne le champ magnétique créé par une distribution de courants continus. Elle constitue l'une des lois fondamentales de la magnétostatique. Électromagnétisme 1831 Michael Faraday commença une longue série d'expériences durant lesquelles il découvrit l'induction électromagnétique. Ces expériences forment la base de la technologie électromagnétique moderne. Électromagnétisme 1864 James Clerk Maxwell présenta une synthèse harmonieuse des diverses lois expérimentales découvertes par ses prédécesseurs. Les quatre équations de Maxwell, sont des lois fondamentales de la physique. Elles constituent les postulats de base de l'électromagnétisme.
