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Le cours Le cours, concis et structuré, expose les notions importantes du programme Les rubriques Une erreur à éviter Un peu de méthode Un exemple pour comprendre Les points clés à retenir Les exercices Ils sont proposés en fin de chapitre, avec leur solution, pour se tester tout au long de l’année Comment utiliser le Mini-Manuel ? 3 1
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Électro- magnétisme
Électrostatique
Magnétostatique
Michel Henry
Abdelhadi Kassiba
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Exos corrigés d"E´lectromagne´tisme
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Michel Henry
Abdelhadi Kassiba
Professeur a`lÕuniversite"de Maine
Dunod, Paris, 2009
ISBN 978-2-10-054273-4
Le cours, concis et structuré,
expose les notions importantes du programme.
Comment utiliser le Mini-Manuel ?
La page d"entrée de chapitre
Elle donne le plan du cours,
ainsi qu"un rappel des objectifs pédagogiques du chapitre.
Le cours
Les rubriques
Les exercices, QCM ou QROC
Une erreur à éviter
Un peu de méthode
Un exemple pour comprendre
Les points clés à retenir
Ils sont proposés en n de chapitre,
avec leur solution, pour se tester tout au long de l"année. COMPARAISON ENTRE LES CHAMPS E´LECTROSTATIQUE ET MAGNE´TOSTATIQUE.
E´lectrostatiqueMagne´tostatique
Les sources de champs
Charges fixes
Chargeq(P) ou densite´de charger
Un scalaireCharges mobiles :
Densite
´de courantj
ou e´le´ment de courantidl (P)
Un vecteur
Les champs
Loi de coulomb
E
ðMÞ¼ð1=4pe
o
ÞÐrðPÞdV!PM=PM
3 E : vecteur vrai (vecteur polaire)Loi de Biot et Savart B
ðMÞ¼ðm
o =4pÞÐIdl
ðPÞ^!PM=PM
3 B : pseudo-vecteur (vecteur axial) p s plan de syme´trie pour les sources (plan miroir) p s plan de syme´trie pourE (plan miroir)p s plan d"anti-syme´trie pourB (plan anti-miroir) p as plan d'anti-syme´trie pour les sources (plan anti-miroir) p as plan d"anti-syme´trie pourE (plan anti-miroir)p as plan de syme´trie pourB (plan miroir)
Circulation sur un contour ferme
Circulation conservative
HE dl
¼HdV¼0
E de´rive d"un potentiel scalaireVCirculation non conservative HB dl ¼m o PI enlac
The´ore`me d'ampe`re
Flux a
`travers une surface ferme´e
Flux non conservatif
HE dS ¼Q int =e o
The´ore`me de GaussFlux conservatif
HB dS ¼0 e´
Table des matie`res
1Ge´ne´ralite´s sur les proprie´te´se´lectriques
de la matie `re1
1.1Charges e´lectriques1
Les deux types de charges e´lectriques1
Charges e
´lectriques e´le´mentaires3
Neutralite
´e´lectrique d'un corps4
1.2Proprie´te´se´lectriques de la matie`re4
E´lectrisation d'un corps4
Mate
´riaux conducteurs et isolants7
Conservation de la charge e
´lectrique7
1.3Densite´de charges e´lectriques8
Distributions continues de charges avec une
densite
´volumiquer8
Distributions continues de charges avec
une densite
´surfaciques10
Distributions continues de charges avec une
densite
´line´iquel11
1.4Loi de Coulomb12
Loi de Coulomb12
Principe de superposition14
Points-cle´s16
Exercices16
Solutions20
2Champ et potentiel e´lectrostatiques26
2.1Champ et potentiel e´lectrostatiques cre´e´s
par une charge ponctuelle26
Champ e´lectrique d'une charge ponctuelle26
Potentiel e´lectrostatique cre´e´par une
charge ponctuelle29
Relations entre champ et potentiel e
´lectrostatiques 31
Surfaces e
´quipotentielles34
Ge
´ne´ralisation pour un ensemble de charges
ponctuelles : principe de superposition35
2.2Proprie´te´s de syme´trie41
Principe de Curie41
De
´finition des ope´rations de syme´trie41
2.3Champ et potentiel e´lectrostatiques
cre
´e´s par une distribution continue
de charges50 Champ et potentiel cre´e´s par un fil charge´50
Champ et potentiel cre
´e´s par un disque charge´59
Cas d"un plan infini charge
´uniforme´ment
en surface63
Champ et potentiel cre
´e´s par une distribution
volumique de charges66
Points-cle´s68
Exercices69
Solutions72
3The´ore`me de Gauss81
3.1Flux du champ e´lectrostatique cre´e´par
une charge ponctuelle81
Flux d"un champ de vecteura
81
Flux du champ e
´lectrostatique cre´e´par
une charge ponctuelle85
3.2The´ore`me de Gauss90
Flux du champ e´lectrostatique cre´e´par une distribution de charges90 The
´ore`me de Gauss93
Inte ´r^et et utilisation du the´ore`me de Gauss94
VIE´lectromagne´tisme
3.3Applications du the´ore`me de Gauss95
Champ et potentiel e´lectrostatiques cre´e´s par une sphe `re charge´e95
Champ et potentiel e
´lectrostatiques cre´e´s par
un cylindre charge
´uniforme´ment101
Champ et potentiel e
´lectrostatiques cre´e´s par
un fil infini charge
´uniforme´ment109
Champ et potentiel e
´lectrostatiques cre´e´s par
un plan infini charge
´uniforme´ment111
Champ et potentiel e
´lectrostatiques cre´e´s
par deux plans paralle `les portant des charges oppose
´es116
Points-cle´s119
Exercices120
Solutions123
4Le champ magne´tique128
4.1Les sources de champ magne´tique128
Les aimants : sources de champ magne´tique 128
La boussole et les po
les (magne´tiques)
d'un aimant128
Action magne
´tique entre deux aimants129
Le courant e
´lectrique : source de champ
magne
´tique131
Origine du champ magne
´tique cre´e´par la matie`re 131
4.2Les forces magne´tiques132
La force de Laplace132
La force de Lorentz135
Lien entre Force de Laplace et Force de Lorentz 135
4.3Le vecteur champ magne´tique138
Direction et sens du vecteur champ magne´tique 138
Mesure du champ magne
´tique139
Unite
´et ordre de grandeurs144
Table des matie`resVII
Points-cle´s144
Exercices145
Solutions146
5Champ magne´tique cre´e´par des courants149
5.1Loi de Biot et Savart149
Champ magne´tique cre´e´par un conducteur filiforme parcouru par un courant149 Ge ´ne´ralisation de la loi de Biot et Savart151
5.2Proprie´te´s de syme´trie du champ
magne
´tique152
5.3Champ magne´tique cre´e´par un courant
circulant dans un fil rectiligne155
Position du proble`me155
Champ e
´le´mentaire cre´e´par un e´le´ment de courantidlsitue´au pointP157
Expression du champ magne
´tique pour un fil fini 159
Cas du fil infini159
5.4Cas de la spire circulaire et des bobines
parcourues par un courant160 Champ magne´tique cre´e´par une spire circulaire 160
Champ magne
´tique cre´e´par une bobine plate 167
Champ magne
´tique cre´e´par une bobine
longue ou sole
´no¨de170
Points-cle´s175
Exercices176
Solutions178
quotesdbs_dbs4.pdfusesText_8
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