Electromagnétisme I

Présentation

1 - Electrostatique

- loi de Coulomb

- champ électrique et potentiel électrostatique créés par des distributions discrètes et continues de charges

- relations champ-charges (théorème de Gauss, densités volumique et superficielle de charges)

- équation de Poisson

- conducteurs et condensateurs à équilibre

- énergie électrostatique

2 - Magnétostatique

- définition du vecteur courant, lien avec l'intensité du courant

- relation entre vecteur courant et densité de charges

- champ magnétique (mise en évidence expérimentale, théorème d'Ampère, propriétés)

- loi de Biot-Savart

- inductances

- énergie magnétique

3 - Régimes variables : équations de Maxwell, approximation des régimes quasi-stationnaires

- régimes variables (équations de Maxwell, équations de propagation d'une onde électromagnétique dans le vide, onde plane)

- approximation des régimes quasi-stationnaires

- phénomènes d'induction

Objectifs

Etre capable de :

- déterminer un champ électrique et un potentiel électrostatique créés par des distributions statiques de charges de géométrie simple

- déterminer un champ magnétique créé par un courant électrique, dans des géométries simples

- déterminer la force électro-motrice mise en jeu dans un phénomène d'induction (pour des applications telles que l'alternateur ou le transformateur).

Compétences visées :

- comprendre et analyser les phénomènes physiques mis en jeu en électromagnétisme,

- mettre en équations un problème d'électrostatique, de magnétostatique ou d'induction (en choisissant, le cas échéant, la méthode de résolution le plus adaptée au problème), résoudre des équations,

- analyser la cohérence de la solution mathématique obtenue avec le problème physique posé, utiliser la solution mathématique pour approfondir la connaissance des phénomènes étudiés.

Volume horaire

• CM : 19,5 h
• TD : 19,5 h

Examens

Contrôle continu : 30 %

Ecrit : 70 %