Électromagnétisme S4

  • ECTS

    4 crédits

  • Composante

    Collège Sciences et Technologies pour l’Energie et l’Environnement (STEE)

  • Volume horaire

    39h

Description

1 - ÉLECTROSTATIQUE 

  • Loi de Coulomb,
  • Champ électrique et potentiel électrostatique créés par des distributions discrètes et continues de charges, 
  • Relations champ-charges (théomère de Gauss, densités volumique et superficielle de charges),
  • Équation de Poisson, 
  • Conducteurs et condensateurs à l’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,
  • Phénomène d’induction.
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Objectifs

À la fin de cette UE/EC, vous serez capable de : 

  • Expliquer 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 ces 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,
  • 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).
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Heures d'enseignement

  • Electromagnétisme 1 - CMCours Magistral19,5h
  • Electromagnétisme 1 - TDTravaux Dirigés19,5h

Contrôle des connaissances

1ère session :

  • 30% contrôle continu écrit
  • 70% examen terminal écrit de 1h30

2ème session : 100% examen terminal écrit de 1h30.

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Informations complémentaires

Poursuites possibles : Électromagnétisme S5.

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Compétences acquises

Compétences

Niveau d'acquisition

Communiquer et collaborerCollaborer et communiquer dans le cadre d'un projet scientifique2 - Application
Elaborer une démarche scientifiqueModéliser un phénomène physico-chimique2 - Application
Analyser en se reposant sur un socle de connaissances scientifiquesDévelopper un esprit critique sur des données expérimentales2 - Application
Relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques2 - Application
Mobiliser les concepts mathématiques dans les domaines physico-chimiques2 - Application