Oraux : Electromagnétisme : statique et induction
Extraits de rapports de jury :
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Les sujets d’induction donnent lieu à des discussions préalables où le candidat est invité à envisager
l’évolution du système proposé. Les examinateurs déplorent la pauvreté (voire l’inexistence) de ces
analyses préalables et les candidats ont de grosses difficultés à respecter les conventions d’orientation
(lorsqu’elles ont été définies) : ainsi, certains candidats ont défini i et e en sens inverse et ne savent pas
que cela entraîne l’apparition d’un signe négatif dans la définition de la force de Laplace. La loi de Lenz
est connue (quoique souvent énoncée de façon peu claire) mais son application aux situations exposées
dans les énoncés est laborieuse. Les énoncés décrivant un couplage électromécanique donnent souvent
lieu à une approche désordonnée, où des calculs s’enchaînent sans but explicite.
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Pour la partie traitant de l'induction, le sens du courant induit ou le signe de la force électromotrice
induite restent des données magiques pour les candidats.
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En induction, l’étude qualitative avec l’algébrisation correspondante est toujours aussi folklorique !
Souvent l’exercice se limite à l’établissement d’une équation électrique, et il n’y a aucune rigueur pour les
orientations.
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L’absence d’orientation des surfaces et des concours pénalise la mise en équation ; la cohérence du
résultat est alors aléatoire. Même en cas de résultat accidentellement correct, ce manque de rigueur est
inévitablement sanctionné. La schématisation du circuit équivalent est indispensable avant de pouvoir,
par exemple, écrire toute relation du genre e = Ri.
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Beaucoup d'erreurs de signe qui donnent des équations différentielles aux solutions divergentes.
Statique :
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L’utilisation des propriétés de symétrie et d’invariance des distributions de charges pose encore beaucoup
trop de problèmes. Les candidats parviennent à identifier les symétries des distributions, mais les
conséquences sur la structure spatiale des champs statiques ne sont pas maîtrisées.
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Le théorème de Gauss, quand il est énoncé, n’est que rarement bien appliqué : l’identification d’une
surface de Gauss adaptée aux caractéristiques de la distribution et le calcul du flux sortant sont
laborieux.
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Les concepts fondamentaux de flux et de circulation sont méconnus d’environ un étudiant sur deux. A
les voir faire, le sentiment qui domine est celui d’une grande loterie alors qu’il s’agit là de concepts
fondamentaux pour l’ensemble de la physique macroscopique.
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Une partie mal connue est celle des dipôles électrostatiques ou magnétiques : potentiel, champ, énergie,
moment des forces appliquées.
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Peu de candidats savent que M=iS et que dans un champ magnétique uniforme pour un circuit de taille
quelconque
ᴦ
= M
ᴧ
B
Induction :
Exercice 1 : Rail de Laplace revisité
Une tige de masse m est reliée à une masse M par le biais d'une poulie de masse nulle. Le fil est inextensible. La