Derniers contenus

Champ électrostatique

• Sources du champ (distributions de charge, éléments de symétrie)
• Circulation (conservative, relation locale champ-potentiel)
• Flux (non conservatif, théorème de Gauss utilisé dans le cas de distributions de hautes symétries)
• Analogie champ électrostatique-champ de gravitation
• Dipôle électrostatique (potentiel dans l'approximation dipolaire, champ lointain du dipôle, action d'un champ extérieur sur un dipôle)

Champ magnétostatique

• Circulation non conservative : théorème d'Ampère, utilisation pour des calculs de champ
• Flux conservatif
• Dipôle magnétostatique (résultats admis par analogie avec le dipôle électrostatique)

Oxydoréduction (révisions de MPSI)

• Piles électrochimiques (demi-piles, potentiel d'électrode, formule de Nernst, fonctionnement générateur ou électrolyseur)
• Equilibres d'oxydorédyction (échelle des potentiels standard, calcul de la constante d'équilibre, prévision d'une réaction)
• Diagrammes potentiel-pH (diagramme de situation, frontières verticales entre espèces de même n.o., frontières horizontales ou obliques, exploitation)

Exemples de questions de cours

1. Théorème de Gauss (énoncé du théorème, utilisation comme outil de calcul du champ dans des situations de haute symétrie, exemple)
2. Condensateur plan (champ créé par une armature unique, superposition, définition et calcul de la capacité)
3. Dipôle électrostatique (définition, potentiel lointain, champ lointain, forme des lignes de champ)
4. Circulation du champ magnétostatique (non conservative, théorème d'Ampère, exemple de calcul sur une situation de haute symétrie)
5. Oxydoréduction : pile Daniell (présentation de la pile, sens de fonctionnement, 1/2 équation dans chaque compartiment)
6. Diagramme E-pH du Fer (Principe de construction du diagramme : diagramme de situation, frontières verticales, frontières horizontales ou obliques, utilisation)

Equations de Maxwell

• Forme locale des équations de Maxwell
• Forme intégrale (énoncé du théorème de Gauss, conservation du flux magnétique, loi de Faraday, énoncé du théorème d'Ampère généralisé)
• Equation de d'Alembert (simple établissement à ce stade, pas de solution donnée)
• Equation de Poisson et de Laplace pour le potentiel électrostatique

Energie du champ électromagnétique

• Grandeurs énergétiques : densité volumique d'énergie électromagnétique, puissance cédée à la matière, vecteur de Poynting
• Bilans énergétique : relation locale de Poynting, bilans en régime stationnaire sur un conducteur ohmique, un condensateur ou une bobine
• Loi d'Ohm locale

Champ électrostatique

• Circulation (conservative, relation locale champ-potentiel)
• Flux (non conservatif, théorème de Gauss utilisé dans le cas de distributions de hautes symétries)
• Dipôle électrostatique (potentiel dans l'approximation dipolaire, champ lointain du dipôle, action d'un champ extérieur sur un dipôle)

Exemples de questions de cours (à titre indicatif)

1. Equations de Maxwell (énoncé, forme locale et intégrale, sens physique)
2. Conservation de la charge (énoncé, établissement dans le cas unidimensionnel, généralisation)
3. Bilan d'énergie électromagnétique (densité locale d'énergie électromagnétique, vecteur de Poynting, puissance cédée à la matière, équation locale de Poynting)
4. Théorème de Gauss (énoncé du théorème, utilisation comme outil de calcul du champ dans des situations de haute symétrie, exemple)
5. Condensateur plan (champ créé par une armature unique, superposition, définition et calcul de la capacité)
6. Dipôle électrostatique (définition, potentiel lointain, champ lointain, forme des lignes de champ)

Voilà à quoi ressemble Mme Langet (en bleu) lorsqu'elle se rend au Palais de la Découverte. Cette photo date de plus de 10 ans, tout manque de ressemblance avec la personne que vous connaissez aujourd'hui est simplement dû au cruel passage du temps.

Equations de Maxwell

• Forme locale des équations de Maxwell
• Forme intégrale (énoncé du théorème de Gauss, conservation du flux magnétique, loi de Faraday, énoncé du théorème d'Ampère généralisé)
• Equation de d'Alembert (simple établissement à ce stade, pas de solution donnée)
• Equation de Poisson et de Laplace pour le potentiel électrostatique

Energie du champ électromagnétique

• Grandeurs énergétiques : densité volumique d'énergie électromagnétique, puissance cédée à la matière, vecteur de Poynting
• Bilans énergétique : relation locale de Poynting, bilans en régime stationnaire sur un conducteur ohmique, un condensateur ou une bobine
• Loi d'Ohm locale

Exemples de questions de cours (à titre indicatif)

1. Equations de Maxwell (énoncé, forme locale et intégrale, sens physique)
2. Conservation de la charge (énoncé, établissement dans le cas unidimensionnel, généralisation)
3. Bilan d'énergie électromagnétique (densité locale d'énergie électromagnétique, vecteur de Poynting, puissance cédée à la matière, équation locale de Poynting)

Révisions d'électrocinétique

• Régime permanent : ARQS, associations de dipôles, diviseurs de tension/courant
• Régime transitoire : Premier ordre, deuxième ordre (3 régimes de variation), conditions initiales (continuités), allure des réponses à un échelon, portraits de phase, analogie électro-mécanique
• Régime sinusoïdal : Représentation complexe, impédances, résonances d'intensité ou de tension aux bornes du condensateur pour un circuit RLC série
• Filtres linéaires : comportements TBF et THF des composants usuels (pour déduire rapidement la nature d'un filtre), fonction de transfert, diagramme de Bode, action d'un filtre sur un signal non purement sinusoïdal

Traitement du signal

• Notions d'analyse spectrale (décomposition en série de Fourier - contenu fréquentiel d'un signal)
• Retour sur les filtres linéaires (caractérisation d'un système linéaire, formes canoniques et diagrammes de Bode des filtres usuels)
• Eléments d'électronique numérique (conversion analogique-numérique : échantillonnage et critère de Nyquist-Shannon ; quantification)

Révisions de chimie

• Structure de l'atome (règles de remplissage et configurations électroniques)
• Structure des molécules (structures de Lewis, géométrie des molécules par la méthode VSEPR)
• Structures cristallines (CFC pour les cristaux métalliques, cristaux ioniques : CsCl, NaCl et ZnS (blende), notions sur les cristaux covalents et les cristaux moléculaires)
• Chimie des solutions (équilibres acido-basiques, équilibres de précipitation)

Exemples de questions de cours

1. Filtre passe-bas du deuxième ordre : exemple de circuit, fonction de transfert, diagramme de Bode, résonance éventuelle, pulsation de coupure ...
2. Conversion Analogique Numérique : avantages du numérique, échantillonnage (critère de Nyquist-Shannon), quantification
3. Structure de Lewis et géométrie de l'ion phosphate (PO₄^3-) en détaillant les règles et les éventuelles dérogations à ces règles
4. Cristaux ioniques : exemple de la structure CsCl (maille conventionnelle, population, coordinence, condition de stabilité)
5. Force des acides et des bases (définitions d'un acide fort avec nivellement par le solvant, définition d'un acide faible avec différenciation par le solvant, Ka, prévision d'une constante de réaction par un échelle de pKa)
6. Solubilité (définition, facteurs d'influence avec effet d'ion commun, influence de la température, influence du pH, cas d'une stoechiométrie exotique, condition de précipitation)

Révisions d'électrocinétique

• Régime permanent : ARQS, associations de dipôles, diviseurs de tension/courant
• Régime transitoire : Premier ordre, deuxième ordre (3 régimes de variation), conditions initiales (continuités), allure des réponses à un échelon, portraits de phase, analogie électro-mécanique
• Régime sinusoïdal : Représentation complexe, impédances, résonances d'intensité ou de tension aux bornes du condensateur pour un circuit RLC série
• Filtres linéaires : comportements TBF et THF des composants usuels (pour déduire rapidement la nature d'un filtre), fonction de transfert, diagramme de Bode, action d'un filtre sur un signal non purement sinusoïdal

Traitement du signal

• Notions d'analyse spectrale (décomposition en série de Fourier - contenu fréquentiel d'un signal)
• Retour sur les filtres linéaires (caractérisation d'un système linéaire, formes canoniques et diagrammes de Bode des filtres usuels)
• Eléments d'électronique numérique (conversion analogique-numérique : échantillonnage et critère de Nyquist-Shannon ; quantification)

Révisions de chimie

• Structure de l'atome (règles de remplissage et configurations électroniques)
• Structure des molécules (structures de Lewis, géométrie des molécules par la méthode VSEPR)
• Structures cristallines (CFC pour les cristaux métalliques, cristaux ioniques : CsCl, NaCl et ZnS (blende), notions sur les cristaux covalents et les cristaux moléculaires)
• Chimie des solutions (équilibres acido-basiques, équilibres de précipitation)

Equations de Maxwell (Cours uniquement, nous ne corrigerons des exercices que jeudi)

• Forme locale des équations de Maxwell
• Forme intégrale (énoncé du théorème de Gauss, conservation du flux magnétique, loi de Faraday, énoncé du théorème d'Ampère)
• Equation de d'Alembert (simple établissement à ce stade, pas de solution donnée)
• Equation de Poisson et de Laplace pour le potentiel électrostatique

Exemples de questions de cours (à titre indicatif)

1. Filtre passe-bas du deuxième ordre : exemple de circuit, fonction de transfert, diagramme de Bode, résonance éventuelle, pulsation de coupure ...
2. Conversion Analogique Numérique : avantages du numérique, échantillonnage (critère de Nyquist-Shannon), quantification
3. Structure de Lewis et géométrie de l'ion phosphate (PO₄^3-) en détaillant les règles et les éventuelles dérogations à ces règles
4. Cristaux ioniques : exemple de la structure CsCl (maille conventionnelle, population, coordinence, condition de stabilité)
5. Force des acides et des bases (définitions d'un acide fort avec nivellement par le solvant, définition d'un acide faible avec différenciation par le solvant, Ka, prévision d'une constante de réaction par un échelle de pKa)
6. Solubilité (définition, facteurs d'influence avec effet d'ion commun, influence de la température, influence du pH, cas d'une stoechiométrie exotique, condition de précipitation)
7. Equations de Maxwell (énoncé, forme locale et intégrale, sens physique)
8. Conservation de la charge (énoncé, établissement dans le cas unidimensionnel, généralisation)

Pour ceux qui ne connaissent pas le monde de Nemo, voici l'extrait que j'ai en tête quand je visualise une répartition volumique de porteurs de charges.

Le monde de Nemo : Le courant est-australien

Traitement du signal

3Blue1Brown : Analyse de Fourier

3Blue1Brown : Séries de Fourier

Veritasium : Millenium Bridge

Electromagnétisme

3Blue1Brown : Champ électromagnétique et interaction avec la matière

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