Programme de colle de Physique semaine 3

PHYSIQUE UNIQUEMENT

LES ÉQUATIONS DE MAXWELL

Cours et exercices simples

Charge électrique, densité volumique de charge r, vecteur densité volumique de courant (définition).

Formulation locale du principe de conservation de la charge (bilan).

Modèles limites de distribution (surfacique :  et linéique : l, I). Loi de force de Lorentz.

Cas des distributions volumiques : formes locale et intégrale des équations de Maxwell ;

retour sur l’équation locale de conservation de la charge.

Cas des distributions surfaciques : énoncés (sans démonstration) des relations de passage avec schéma.

Potentiel vecteur  et potentiel scalaire V : liens champs/potentiels, non unicité du couple des potentiels, (les équations de propagation des potentiels satisfaisant à la jauge de Lorentz sont hors programme).

Résolution des équations de Maxwell : les potentiels retardés (admis), cas du régime permanent, approximation des régimes quasi-permanents (ARQP), domaine de validité de l’ARQP.

CALCUL DE CHAMPS ÉLECTROSTATIQUES

Cours et exercices

Champ et potentiel électrostatiques ; équations de Maxwell-Faraday et de Maxwell-Gauss ;

équation de Poisson de l’électrostatique. Présentation des méthodes générales de calcul.

Exemples de calculs de champs et de potentiels électrostatiques :

sphère uniformément chargée en volume, en surface ; fil infini uniformément chargé ; disque uniformément chargé (champ et potentiel sur l’axe) ; plan "infini" uniformément chargé.

Dipôle électrostatique : déf, potentiel et champ créés ; dipôle placé dans un champ électrique extérieur.

ÉLECTROSTATIQUE

Cours seulement

Conducteur en équilibre électrostatique : définitions, propriétés générales, théorème de Coulomb.

Propriétés des régions vides de charges ; cavité vide de charge dans un CEES ; pouvoir des pointes. Capacité propre d’un conducteur seul. Influence électrostatique, th. des éléments correspondants.

Condensateurs : définition, capacité d’un condensateur. Association de condensateurs.

Forces électrostatiques entre les armatures d’un condensateur plan (pression électrostatique).

Énergie électrostatique : énergie d’un condensateur, densité volumique d’énergie électrostatique.

Aucun calcul de capacité pour cette semaine.