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Leçon 11 : électrostatique

Leçon 12 : magnétostatique

Notions :

• vecteur densité de courant volumique ; intensité du courant ; distributions de courant électrique volumique et linéique
• symétries et invariances des distributions de courant
• propriétés de flux et de circulation ; théorème d’Ampère
• modèles du fil rectiligne infini de section non nulle et du solénoïde infini
• lignes de champ, tubes de champ.

Capacités :

• relier l’intensité du courant et le flux du vecteur densité de courant volumique ; justifier la modélisation d'une distribution de courant par une distribution filiforme
• identifier les plans de symétrie et d'antisymétrie d'une distribution de courants ; identifier les invariances d'une distribution de courants ; exploiter les symétries et les invariances d'une distribution de courants pour prévoir des propriétés du champ magnétostatique créé
• identifier les situations pour lesquelles le champ magnétostatique peut être calculé simplement à l'aide du théorème d'Ampère ; choisir un contour, une surface et les orienter pour appliquer le théorème d’Ampère en vue de déterminer l’expression d’un champ magnétostatique créé par une distribution présentant un haut degré de symétrie
• justifier le choix d’une modélisation d’une distribution de courants par une distribution infinie ; établir les expressions des champs magnétostatiques créés en tout point de l'espace par un fil rectiligne infini de section non nulle, parcouru par des courants uniformément répartis en volume, par un solénoïde infini en admettant que le champ est nul à l’extérieur
• orienter les lignes de champ magnétostatique créées par une distribution de courants ; associer les variations de l'intensité du champ magnétostatique à l’évolution de la position relative des lignes de champ. Vérifier qu'une carte de lignes de champ est compatible avec les symétries et les invariances d'une distribution.

Mis à jour le 24/12/2025. Il n'y a pas de khôlle la semaine du 5 au 9 janvier 2026.

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Mathématiques : le site bibm@th.net.

Physique-Chimie : l'application Qmax.

Leçon 11 : électrostatique

Notions :

• expression de la force d'interaction électrostatique selon la loi de Coulomb, expression du champ électrostatique généré par une charge ponctuelle, principe de superposition
• expressions des densités volumique, surfacique et linéique de charges
• symétries et invariances des distributions de charges d'une sphère, d'un cylindre infini et d'un plan infini chargés
• principe de Curie, flux du champ électrostatique, théorème de Gauss
• circulation du champ électrostatique. Potentiel électrostatique, gradient
• lignes de champ, tubes de champ, surfaces équipotentielles
• énergie potentielle électrostatique d’une charge ponctuelle placée dans un champ électrostatique extérieur
• condensateur plan modélisé par la superposition de deux distributions surfaciques infinies de charges opposées.

Capacités :

• exprimer le champ électrostatique créé par une charge ponctuelle
• décomposer une distribution de charges en des distributions plus simples dans le but de calculer un champ électrostatique par superposition
• choisir un type de distribution continue adaptée à la situation modélisée, justifier qualitativement le choix d’une modélisation d’une distribution de charges par une distribution infinie, évaluer la charge totale d'une distribution continue dans des situations à géométrie simple
• identifier les plans de symétrie et d'antisymétrie d'une distribution de charges, identifier les invariances d'une distribution de charges, exploiter les symétries et les invariances d'une distribution de charges pour caractériser le champ électrostatique créé
• utiliser le théorème de Gauss pour déterminer le champ électrostatique créé par une distribution présentant un haut degré de symétrie
• établir les expressions des champs électrostatiques créés en tout point de l'espace par une sphère uniformément chargée en volume, par un cylindre infini uniformément chargé en volume et par un plan infini uniformément chargé en surface
• orienter les lignes de champ électrostatique créées par une distribution de charges ; représenter les surfaces équipotentielles connaissant les lignes de champ et inversement ; associer, en dehors des sources, les variations de l'intensité du champ électrostatique à la position relative des lignes de champ ; vérifier qu'une carte de lignes de champ est compatible avec les symétries et les invariances d'une distribution
• établir et exploiter l’expression de l'énergie potentielle d'une charge ponctuelle placée dans un champ électrostatique extérieur
• établir l'expression de la capacité d'un condensateur plan dans le vide en négligeant les effets de bords.