Sciences Physiques
Cours + exercice:
Électrostatique : Chap EM1
équation de Maxwell-Faraday en statique et conséquences : potentiel électrostatique V, circulation de E sur un chemin ouvert et sur un contour fermé (théorème de Stokes)
énergie potentielle d'une charge ponctuelle dans un champ E extérieur, application à l'accélération d'une particule
équation de Maxwell-Gauss et conséquences : théorème de Gauss (Ostrogradsky), flux conservatif dans une région vide de charge, équations de Poisson et Laplace
Champ créé en tout point par une boule uniformément chargée en volume (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariances)
Champ créé en tout point par un cylindre infini uniformément chargée en volume (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariances)
Champ créé en tout point par un plan infini uniformément chargée en surface (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariance)
Autres distributions de charges possibles en exo. Pensez au théorème de superposition quand le problème s'y prête !
condensateur plan : modélisation, capacité, densité volumique d'énergie du champ
analogie champs électrostatique / gravitationnel, en déduire le théorème de Gauss gravitationnel
Magnétostatique : Chap EM2
Vecteur densité de courants volumiques $\vec j$. Lien avec la charge, la vitesse et la densité des porteurs libres. Flux de $\vec j$.
Postulat de conservation de la charge. Établir l'équation de conservation de la charge dans un cas 1D cartésien. Loi des nœuds dans l'ARQS.
Équation de Maxwell-Thomson, flux conservatif de $\vec B$.
Équation de Maxwell-Ampère en statique, en déduire le théorème d'Ampère (avec Stokes)
Champ $\vec B$ créé en tout point de l'espace par un fil infini de section non nulle (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariances)
Champ $\vec B$ créé par un solénoïde (supposé infini, on admet $\vec B_{ext} = \vec 0$), flux propre, inductance propre, densité volumique d'énergie de $\vec B$
Cours seulement (les exercices de TD n'ont pas encore été traités):
Induction : Chap EM3
Équation de Maxwell-Faraday, forme intégrale, loi de Lenz, loi de Faraday
Force de Laplace sur un conducteur filiforme
Rails de Laplace générateur (avec une barre lancée initialement à $\vec v_0$: équations électrique et mécanique, résolution du système d'équations couplées, bilan de puissance)
Pas encore au programme (remarque pour les colleurs):
Le chapitre d'induction est tout juste commencé. Seul le cas des rails de Laplace a été traité (pas de dipôle magnétique, pas de machine tournante, pas d'induction mutuelle, pas de transformateur).
Remarque pour les élèves :
Une bonne maîtrise du cours est indispensable ! Pensez à utiliser les listes de questions de cours fournies au début des polys : il faut être capable de traiter chaque question sur feuille blanche.
