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Comment déterminer le champ magnétique ?
Le champ magnétique est défini par la relation F ? m = q v ? ? B ? qui fait intervenir un produit vectoriel. Ainsi dépend donc d'une convention d'orientation de l'espace : c'est un pseudo-vecteur.
Comment appliquer la règle de la main droite ?
Important Pour appliquer la première règle de la main droite, il faut enrouler la main droite autour du fil droit en pla?nt le pouce dans le même sens que le courant électrique (dans le sens conventionnel du courant).
Comment calculer le champ magnétique d'un solénoïde ?
L'intensité du champ magnétique, �� , à l'intérieur du centre d'un soléno? se trouve en utilisant l'équation �� = �� , ? avec �� le courant du soléno?, �� le nombre de spires par unité de longueur et �� ? la perméabilité du vide, 4 �� × 1 0 ? / ? ? T m A .
Pour appliquer le théorème d'AMPERE, choisisons pour contour un anneau de rayon et d'axe le fil. Ce cercle est orienté par l'axe et la règle du tire-bouchon. Il vient ce qui nous permet de connaître le champ magnétique en tout point de l'espace, hors du fil : .

Formulaire de Physique Chimie

Nicolas VERHELST

MP 2015-2016

BAttention à bien avoir toute les couleurs d"ancre disponibles avant impression, afin d"éviter de faire disparaitre des parties de formule (en rouge,...).

Table des matières

I Physique 6

1 Electrostatique 6

1.1 Distribution de charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Champ électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 Potentiel électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 Flux du champ électrostatique - Théorème de Gauss . . . . . . . . .

1.5 Dipôle électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Equations locales de l"électrostatique 9

3 Magnétostatique 10

3.1 Distribution de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 Champ magnétostatique, circulation, théorème d"Ampère . . . . . .

3.3 Dipôle magnétostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Equations locales de la magnétostatique 12

5 Mouvement d"une particule dans un champ électrique ou magné-

tique uniforme et stationnaire (première année) 13

6 Action d"un champ magnétique uniforme et stationnaire sur un

courant - force de Laplace 13

6.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2 Effet moteur d"un champ magnétique tournant . . . . . . . . . . . .

14 1

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

6.3 Moteur synchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.4 Moteur asynchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 Induction 14

7.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.2 Conversion électromécanique de puissance . . . . . . . . . . . . . .

7.3 Couplage par induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 Champ gravitationnel 15

9 Equations de Maxwell 16

9.1 Postulat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9.2 Formules dérivées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 Conduction dans un métal - Modèle de Drude 17

11 Energie du champ électromagnétique 17

11.1 Puissance cédée à la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11.1.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 7

11.1.2 Conducteur ohmique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11.2 Energie du champ électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 8

11.2.1 Densité volumique d"énergie électromagnétique . . . . . . . .

11.2.2 Energie électrocinétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 Propagation et rayonnement 19

12.1 Onde plane dans l"espace vide de charge et de courant . . . . . . . .

1 9

12.1.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1 9

12.1.2 Onde plane progressive monochromatique . . . . . . . . . .

12.2 Propagation d"une onde électromagnétique plane dans un plasma .

12.2.1 Conduction dans un plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.2.2 Propagation d"une OPPM dans un plasma . . . . . . . . . .

12.2.3 Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.3 Propagation d"une onde électromagnétique dans un milieu ohmique

- Réflexion sur un conducteur parfait . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4

12.3.1 Propagation d"une onde électromagnétique dans un milieu

ohmique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

12.3.2 Réflexion sur un conducteur parfait - Onde stationnaire . .

12.4 Dipôle oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13 Optique géométrique 26

13.1 Bases de l"optique géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13.2 Objet image, stigmatisme, aplanétisme, système centré dans les condi-

tions de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

13.3 Lentilles minces sphériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14 Interférences 28

14.1 Généralité sur les interférences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.1.1 Emission et réception de lumière . . . . . . . . . . . . . . .

14.1.2 Superposition de deux ondes monochromatiques polarisées

rectilignement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

14.1.3 Evaluation d"un déphasage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.1.4 Figures d"interférences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.2 Interférences par division du front d"onde, trous d"Young . . . . . .

14.2.1 Trous d"Young . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.3 Cohérence spatiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 2

14.4 Cohérence temporelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.5 Interférences par division d"amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.5.1 Interféromètre de Michelson . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.6 Interférences à N ondes : réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.6.1 Réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.6.2 Interférences à N ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 6

14.6.3 Formule des réseaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

II Thermodynamique 39

15 Introduction à la thermodynamique 39

15.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15.2 Premier principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15.3 Second principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16 Application du premier principe 44

16.1 Transformation chimique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16.2 Grandeur de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16.3 Grandeur standard de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16.4 Grandeur standard de formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17 Application du second principe 46

17.1 Enthalpie libre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 6

17.2 Système de composition variable : potentiel chimique . . . . . . . .

17.3 Différentes expressions du potentiel chimique et activités . . . . . .

18 Enthalpie libre de réaction - évolution d"un système - équilibre

chimique 49

18.1 Enthalpie libre de réaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18.2 Quotient de réaction - constante d"équilibre . . . . . . . . . . . . .

50
3

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

18.3 Détermination de la constante d"équilibre - influence de la tempé-

rature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

18.4 Différentes expressions de Q de la LAM . . . . . . . . . . . . . . . .

18.5 Exemples simples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19 Variance - optimisation d"un processus chimique 53

19.1 Variance d"un système à l"équilibre . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19.2 Optimisation d"un procédé chimique . . . . . . . . . . . . . . . . .

III Mécanique 55

20 Dynamique et énergétique du solide en référentiel galiléen 55

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Comment déterminer le champ magnétique ?

Comment appliquer la règle de la main droite ?

Comment calculer le champ magnétique d'un solénoïde ?

Formulaire de Physique Chimie

Nicolas VERHELST

MP 2015-2016

Table des matières

I Physique 6

1 Electrostatique 6

1.1 Distribution de charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Champ électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 Potentiel électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 Flux du champ électrostatique - Théorème de Gauss . . . . . . . . .

1.5 Dipôle électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2 Equations locales de l"électrostatique 9

3 Magnétostatique 10

3.1 Distribution de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.2 Champ magnétostatique, circulation, théorème d"Ampère . . . . . .

3.3 Dipôle magnétostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Equations locales de la magnétostatique 12

5 Mouvement d"une particule dans un champ électrique ou magné-

6 Action d"un champ magnétique uniforme et stationnaire sur un

6.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.2 Effet moteur d"un champ magnétique tournant . . . . . . . . . . . .

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

6.3 Moteur synchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.4 Moteur asynchrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 Induction 14

7.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.2 Conversion électromécanique de puissance . . . . . . . . . . . . . .

7.3 Couplage par induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8 Champ gravitationnel 15

9 Equations de Maxwell 16

9.1 Postulat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9.2 Formules dérivées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10 Conduction dans un métal - Modèle de Drude 17

11 Energie du champ électromagnétique 17

11.1 Puissance cédée à la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11.1.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11.1.2 Conducteur ohmique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11.2 Energie du champ électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . .

11.2.1 Densité volumique d"énergie électromagnétique . . . . . . . .

11.2.2 Energie électrocinétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12 Propagation et rayonnement 19

12.1 Onde plane dans l"espace vide de charge et de courant . . . . . . . .

12.1.1 Généralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.1.2 Onde plane progressive monochromatique . . . . . . . . . .

12.2 Propagation d"une onde électromagnétique plane dans un plasma .

12.2.1 Conduction dans un plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.2.2 Propagation d"une OPPM dans un plasma . . . . . . . . . .

12.2.3 Dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12.3 Propagation d"une onde électromagnétique dans un milieu ohmique

12.3.1 Propagation d"une onde électromagnétique dans un milieu

12.3.2 Réflexion sur un conducteur parfait - Onde stationnaire . .

12.4 Dipôle oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13 Optique géométrique 26

13.1 Bases de l"optique géométrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13.2 Objet image, stigmatisme, aplanétisme, système centré dans les condi-

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

13.3 Lentilles minces sphériques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14 Interférences 28

14.1 Généralité sur les interférences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.1.1 Emission et réception de lumière . . . . . . . . . . . . . . .

14.1.2 Superposition de deux ondes monochromatiques polarisées

14.1.3 Evaluation d"un déphasage . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.1.4 Figures d"interférences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.2 Interférences par division du front d"onde, trous d"Young . . . . . .

14.2.1 Trous d"Young . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.3 Cohérence spatiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.4 Cohérence temporelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.5 Interférences par division d"amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.5.1 Interféromètre de Michelson . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.6 Interférences à N ondes : réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.6.1 Réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.6.2 Interférences à N ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14.6.3 Formule des réseaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

II Thermodynamique 39

15 Introduction à la thermodynamique 39

15.1 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .