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République Algérienne Démocratique et populaire

Scientifique

UNIVERSITE ABDELHAMID IBN BADIS MOSTAGANEM (UMAB)

FACULTE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE

DEPARTEMENT ST

Polycopié

Rappels de cours et exercices

Etabli par :

Mme BENDENIA Chahrazed

Matière : Unité Fondamentale de Physique II

Niveau : 1ère Année sciences et technique

Année universitaire : -2021

1

Avant-propos

Le présent polycopié des travaux dirigés est destiné aux étudiants de la première année du système

LMD, domaines des Sciences et Technologie (ST) et des Sciences de la Matière (SM), deuxième semestre de

l'année universitaire. fondamentales relatives au programme ité " physique II

universitaire. Les solutions des exercices ont été rédigées avec les chapitres correspondants, car leur objectif

essentiel est de fournir et de favoriser une meilleure connaissance du cours.

Ce polycopié est divisé en deux grandes parties " A et B », la première partie regroupe

un rappel de cours et dans la seconde partie, des exercices avec solution détaillée sont exposés.

Le programme de physique II » de ce semestre comporte trois chapitres : - Le premier chapitre traite la théorie d » (Charges, champ, potentiel, flux du champ électrique, théorème de Gauss, dipôle électrique, conducteurs, ). - Dans le deuxième chapitre, continues et des courants alternatifs qui consistent en une étude des charges

électrique en mouvement dans des milieux matériels appelés conducteurs (Conducteur électrique,

Loi de Joule, Circuits électriques, ,

Lois de Kirshoff).

- Le troisième chapitre, présente la théorie (effet des interactions entre

particules chargées électriquement qu'elles soient au repos ou en mouvement, champ magnétique, Force

de Lorentz, Loi de Laplace, Loi de Biot et Savart, Dipôle magnétique).

En fait, nous souhaitons que ce polycopié puisse fournir à nos étudiants (es) de bonnes bases et préparer le

terrain pour les années qui précèdent.

En fin, nous accueillerons avec plaisir, toutes remarques et suggestions des utilisateurs, collègues enseignants

2

Partie A

Rappels des notions fondamentales

Physique II

3

PRINCPALES NOTATIONS

Symboles Définitions

P Point des sources ȡou ܬ

, y z Coordonnées point

X, Y, Z

E Energie

Force électromotrice (f.e.m)

e Charge de

Capacité

f Fréquence

Travail

Intensité du courant électrique

ou Charge électrique

Résistance électrique

Puissance

Masse v Volume potentiel électrique

Période

Temps

Température

U Masse volumique (Densité de charges volumiques) V Conductivité électrique (Densité de charges superficielles)

H Permittivité électrique

P Perméabilité magnétique

O

DE, T Angles

S : Unité de résistance : Ohm

W Constante de temps

Chapitre

4

I.1. Charges et champs électrostatiques

I.1.1. Electrisation

production charges (particules)

Ces particules sont classées en deux catégories : les isolants ou diélectriques (verre, nylon,

plastique, ébonite, etc...) et les conducteurs (corps humain, terre, eau, métaux). Il existe deux types d'électrisation, positive (vitreuse +) et négative (résineuse -). Un corps non électrisé (chargé) est dit neutre [1]. -Lorsque les deux corps sont de même nature, ils se repoussent. Il y a répulsion (figure I.1). -Lorsque les deux corps sont de nature différente, ils (figure I.1).

Figure I.1. Electrisation

- Electrisation par frottement

Les électrons sont arrachés du corps neutre frotté puis transférés vers le deuxième corps qui devient

électrisé positivement (Verre, Soie, Bois, Poil de Lapin, Poil de Chat, Mica, Soufre, Ambre, Résine,

Ebonite, Celluloïd) [1].

- Electrisation par contact avec un corps déjà électrisé On rapproche un corps électrisé par frottement (verre) à un autre corps neutre (boule de polystyrène entourée par une matière conductrice) Par interaction, les deux corps (le verre et la boule) seront chargés de même signe et se repoussent. Il en résulte une répulsion [1]. - Electrisation par influence

Le corps électrisé (verre) est rapproché du deuxième corps initialement neutre (la boule), sans le toucher.

Le deuxième corps (boule) est attiré par le premier corps (verreinfluence. On peut aussi électriser un corps, initialement neutre, en le raccordant

électrique [1].

5

I.2. La force électrostatique

I.2.1. Loi de Coulomb

Soit deux charges ponctuelles et identiques q1 et q2 r ». Chacune des charges force proportionnelle proposée par la loi de Coulomb par analogie avec la loi de la gravitation universelle de Newton (figure I.2) [1]. r

Avec wL

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