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Physique générale II

Charges et champ électrique, loi de Gauss, potentiel, condensateurs, courants et circuits, champ magnétique et ses sources, induction, courant alternatif, équations de Maxwell et ondes électromagnétiques: l'électromagnétisme du deuxième semestre d'ingénieur, avec démonstrations, figures interactives et exercices corrigés.

12 chapitres · 60 h

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Sommaire

Chapitres

01Charge électrique et loi de CoulombCharge et sa quantification, conservation, conducteurs et isolants, électrisation, loi de Coulomb et principe de superposition.
02Champ électriqueChamp d'une charge ponctuelle et de distributions continues, lignes de champ, dipôle électrique, mouvement d'une charge dans un champ uniforme.
03Flux électrique et loi de GaussFlux d'un champ, théorème de Gauss, symétries, sphère, fil et plan chargés, champ au voisinage d'un conducteur.
04Potentiel électriqueTravail de la force électrique, énergie potentielle, potentiel et différence de potentiel, surfaces équipotentielles, champ comme gradient du potentiel.
05Condensateurs et diélectriques

Capacité, condensateurs plan, cylindrique et sphérique, associations, énergie du champ électrique, diélectriques et polarisation.

06Courant électrique et circuits en courant continuCourant et densité de courant, loi d'Ohm et résistivité, puissance, lois de Kirchhoff, circuit RC.

07Champ magnétique et force de LorentzForce sur une charge en mouvement, mouvement cyclotron, filtre de vitesse et spectromètre, force de Laplace, moment magnétique d'une boucle.

08Sources du champ magnétiqueLoi de Biot–Savart, fil rectiligne et spire, force entre deux courants, théorème d'Ampère, solénoïde et tore, matériaux magnétiques.

09Induction électromagnétiqueFlux magnétique, loi de Faraday et loi de Lenz, force électromotrice de mouvement, générateur, auto-inductance, énergie magnétique, circuit RL.

10Circuits en courant alternatifGrandeurs sinusoïdales, phaseurs et impédance complexe, circuit RLC série, résonance, puissance active et facteur de puissance, transformateur.

11Équations de MaxwellCourant de déplacement, les quatre équations sous forme intégrale et locale, conservation de la charge, énergie électromagnétique.

12Ondes électromagnétiquesÉquation d'onde, onde plane, vitesse de la lumière, vecteur de Poynting et intensité, pression de radiation, polarisation, spectre électromagnétique.

Annexes

AFormulaireLois, théorèmes et formules essentielles du cours, chapitre par chapitre.
BConstantes, unités et ordres de grandeurConstantes physiques, unités SI électriques et magnétiques, préfixes, propriétés des matériaux et ordres de grandeur.
CGlossaire français – allemand – anglaisVocabulaire de l'électromagnétisme trilingue pour les hautes écoles suisses.