cours Electromagnétisme dans le vide smp s3
module Electromagnétisme dans le vide
Filiére SMP S3
sommaire
Chapitre I Magnétostatique
I.Introduction.................................................................................................................
I.I. Champ magnétique: Données expédmeniales
II. Force exercée par un champ magnétique......................................................................
II 1. Force de Laplace
II 2. Force de Lorenrz
III.Induction magnétique créée par des charges pouctuellese en mvt...................................
IV. Chanp magnétique et circuits électriques....................................................................
IV.l. Aclion d'un champ magnétique sur une portion de circuir électdque
parcourue par un courant
lV.2- Flux magnétique
IV.3. Théorème de Maxwell
IV.4. Champ magnétique créé par un élément de courant
a. Loi de Biot el Savart
b. Exemples d'applicaiion
V. Théorème d'Ampère..................................................................................................
V.I.Théorème
V.2- Exemples d'application
1.Distribution quelconque de courant
2. Champ magnétique produit par un fil conducteur cylindrique de
longueur infinie parcouru par un courant
3. Deux fils minces conducteurs de longueur infinie parcourus par des courants
4. Fil infini et segment de fil traversés par des courants.
5. Solénoide torique
V.3. Limitations de ]a Loi d'Ampère
Chapitre 2 : Induction électromagnétique
I Données expérimentales..................................................................
I.l. Expérience (1)
I.2. Expérience (2)
II. F.e.m. d'Induction et la loi de Fraday..........................................................
III. Loi de Lenz..................................................................................
IV. Exemples d'application...................................................................
V.Phénomène d'auto-Induction mutuelle...............................................
V-1. Auto-induction
1.Coefficient d'auto-induction
2. F.e.n. d'auto induction
V-2. Induction mutuelle
VI. Energie nagnétique........................................................................
VI l . Energie emmagasinée dans une self
V1.2. Densité d'énergie magnétique
Chapitre 3 : Courants transitoires et courants alternatifs
I. lntroduction.............................................................................
II. Les dipôles linéaires passifs élénentaires :R, L et C......................
III. Circuits électriques en régime transitoire...................................
1. Circuits RC
2. Circuits RL
3. Ci.cuits LC
4. Circuits RLC
IV. Circuits électrique en régine forcé..............................................
Chapitre 4 : Equations de Maxwell et OEM dans le vide
l. Equations de Maxnell dans le vide...................................................
1. INTRODUCTION
2. Les vecteurs du champ électromagnétique
3. Théorème de Causs
4. Théorème d'Ampère modifié par Maxwell
a. Equation de continuité du courant
b. Courant de déplacemenl de Maxwell
c. Théorème d'Ampère généralisé
5. Loi d'induction électronagnétique de Faraday
6. Conservarion de flux magnétique
II Ondes électromagnétiques dans le vide............................................
1. Introduction
2. Equation d'onde éleclromagnétique
3. Ondes électromagnétiques planes dans le vide
4. Energie des OEM et vecteur de Poynting
I.Introduction.................................................................................................................
I.I. Champ magnétique: Données expédmeniales
II. Force exercée par un champ magnétique......................................................................
II 1. Force de Laplace
II 2. Force de Lorenrz
III.Induction magnétique créée par des charges pouctuellese en mvt...................................
IV. Chanp magnétique et circuits électriques....................................................................
IV.l. Aclion d'un champ magnétique sur une portion de circuir électdque
parcourue par un courant
lV.2- Flux magnétique
IV.3. Théorème de Maxwell
IV.4. Champ magnétique créé par un élément de courant
a. Loi de Biot el Savart
b. Exemples d'applicaiion
V. Théorème d'Ampère..................................................................................................
V.I.Théorème
V.2- Exemples d'application
1.Distribution quelconque de courant
2. Champ magnétique produit par un fil conducteur cylindrique de
longueur infinie parcouru par un courant
3. Deux fils minces conducteurs de longueur infinie parcourus par des courants
4. Fil infini et segment de fil traversés par des courants.
5. Solénoide torique
V.3. Limitations de ]a Loi d'Ampère
Chapitre 2 : Induction électromagnétique
I Données expérimentales..................................................................
I.l. Expérience (1)
I.2. Expérience (2)
II. F.e.m. d'Induction et la loi de Fraday..........................................................
III. Loi de Lenz..................................................................................
IV. Exemples d'application...................................................................
V.Phénomène d'auto-Induction mutuelle...............................................
V-1. Auto-induction
1.Coefficient d'auto-induction
2. F.e.n. d'auto induction
V-2. Induction mutuelle
VI. Energie nagnétique........................................................................
VI l . Energie emmagasinée dans une self
V1.2. Densité d'énergie magnétique
Chapitre 3 : Courants transitoires et courants alternatifs
I. lntroduction.............................................................................
II. Les dipôles linéaires passifs élénentaires :R, L et C......................
III. Circuits électriques en régime transitoire...................................
1. Circuits RC
2. Circuits RL
3. Ci.cuits LC
4. Circuits RLC
IV. Circuits électrique en régine forcé..............................................
Chapitre 4 : Equations de Maxwell et OEM dans le vide
l. Equations de Maxnell dans le vide...................................................
1. INTRODUCTION
2. Les vecteurs du champ électromagnétique
3. Théorème de Causs
4. Théorème d'Ampère modifié par Maxwell
a. Equation de continuité du courant
b. Courant de déplacemenl de Maxwell
c. Théorème d'Ampère généralisé
5. Loi d'induction électronagnétique de Faraday
6. Conservarion de flux magnétique
II Ondes électromagnétiques dans le vide............................................
1. Introduction
2. Equation d'onde éleclromagnétique
3. Ondes électromagnétiques planes dans le vide
4. Energie des OEM et vecteur de Poynting
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Electromagnétisme dans le vide
L'électromagnétisme est la branche de la physique qui étudie les interactions entre particules chargées électriquement, qu'elles soient au repos ou en mouvement, et plus généralement les effets de l'électricité, en utilisant la notion de champ électromagnétique. Il est d'ailleurs possible de définir l'électromagnétisme comme l'étude du champ électromagnétique et de son interaction avec les particules chargées.
L'électromagnétisme est, avec la mécanique, une des grandes branches de la physique dont le domaine d'application est considérable. Ainsi, outre l'électricité, l'électromagnétisme permet de comprendre l'existence des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire aussi bien les ondes radio que la lumière, ou encore les micro-ondes et le rayonnement gamma. De ce point de vue, l'optique tout entière peut être vue comme une application de l'électromagnétisme. L'interaction électromagnétique est également une des quatre interactions fondamentales qui permet de comprendre (avec la mécanique quantique) l'existence, la cohésion et la stabilité des édifices chimiques tels que les atomes ou les molécules, des plus simples aux plus complexes.
L'électromagnétisme est la branche de la physique qui étudie les interactions entre particules chargées électriquement, qu'elles soient au repos ou en mouvement, et plus généralement les effets de l'électricité, en utilisant la notion de champ électromagnétique. Il est d'ailleurs possible de définir l'électromagnétisme comme l'étude du champ électromagnétique et de son interaction avec les particules chargées.
L'électromagnétisme est, avec la mécanique, une des grandes branches de la physique dont le domaine d'application est considérable. Ainsi, outre l'électricité, l'électromagnétisme permet de comprendre l'existence des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire aussi bien les ondes radio que la lumière, ou encore les micro-ondes et le rayonnement gamma. De ce point de vue, l'optique tout entière peut être vue comme une application de l'électromagnétisme. L'interaction électromagnétique est également une des quatre interactions fondamentales qui permet de comprendre (avec la mécanique quantique) l'existence, la cohésion et la stabilité des édifices chimiques tels que les atomes ou les molécules, des plus simples aux plus complexes.
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