Plan de cours

  • Généralités

    Tout replier Tout déplier
    • Forum des nouvelles
      Nouvelles diverses et annonces. N'hésitez pas à y poser vos questions !

  • Poly de cours et de TD

    Vous trouverez ci-dessous le poly qui a été distribué en amphi au format PDF. Merci de me signaler toute erreur (même d'orthographe) que vous pourriez trouver. J'essaie de maintenir le PDF en ligne à jour.

    Si vous avez besoin d'éclaircissement, je suis à votre disposition après le cours d'amphi. Vous pouvez également me contacter par e-mail. N'hésitez surtout pas à poser toutes les questions qui vous viennent à l'esprit à l'enseignant de TD. Il n'y a pas de question bête !

    Il est indispensable de connaître par coeur les formules encadrées. Assurez-vous de bien savoir à quoi correspondent les différents symboles apparaissant dans les formules. Vous devez également être capable de refaire rapidement tous les calculs qui se trouvent dans le poly. La quantité de travail à fournir étant importante, je vous conseille très vivement de travailler régulièrement ! Tout ingurgiter une ou deux semaines avant l'examen est impossible au commun des mortels !

    • Poly de cours Fichier
      Les étudiants doivent
      Marquer comme terminé
    • Poly de TD Fichier
      Les étudiants doivent
      Marquer comme terminé

  • Annales d'examen

    Vous trouverez ici les annales des examens et partiels des années précédentes. Elles doivent vous permettre de vous exercer et de vous tester. Par conséquent, elles ne sont volontairement pas accompagnées de solution mais vous pouvez bien sûr discuter de la résolution et demander conseil à l'enseignant de cours ou votre enseignant de TD.

  • Ressources bibliographiques

    Vous trouverez ci-dessous quelques références bibliographiques utiles, livres disponibles à la BU (au 2ème étage) ou vidéos sur Internet.

    • Liste de livres Page
    • 8.02x - Physics II: Electricity and Magnetism URL

      Série de cours de Walter Lewin donnés au MIT en 2002. L'intérêt de ces vidéos est que Lewin réalise des expériences de cours de manière souvent amusante et parfois spectaculaire. Seules les 15 premières vidéos correspondent à votre programme de 1ère année.

      • Lecture 1 : cours sur la force de Coulomb. 10'00 : mise en évidence de la répulsion / attraction entre corps chargés électrostatiquement. 22'30 : charge d'un étudiant et décharge dans un néon ! 45'30 : charge du professeur au moyen d'un van der Graaf.
      • Lecture 2 : cours sur les lignes de champ électrique. 30'00 : charge d'un corps sans contact dans un champ électrique. 39'00 : orientation d'un dipole dans le champ électrique du van der Graaf. 47'00 : expérience amusante de charge et décharge.
      • Lecture 3 : cours sur le théorème de Gauss. 39'00 : champ électrique d'un plan chargé indépendant de la distance. 40'30 : champ électrique d'une sphère, 46'00 : absence de champ électrique au centre d'une sphère chargée.
      • Lecture 4 : cours sur le potentiel électrique. 45'30 : illumination d'un néon dans un champ électrique mettant en évidence le fait que la tension est une différence de potentiel.
      • Lecture 5 : cours les conducteurs. 29'30 : annulant du champ électrique à l'intérieur d'un conducteur chargé. 44'00 : charge par influence. 47'00 : cage de Faraday (même la radio ne reçoit plus les ondes AM).
      • Lecture 6 : cours sur l'effet de pointe, la foudre, les feux de Saint-Elme. 7'00 : effet de pointe. 42'00 : décharge dans l'air. 46'00 : décharge à travers le prof ! 52'00 : décharge exploitant l'effet de pointe.
      • Lecture 7 : cours sur les condensateurs. 35'00 : charge puis décharge d'un condensateur à 100 V, 250 V, 330 V ! 48'00 : décharge jusqu'à fusion.
      • Lecture 8 : cours sur la polarisation et les phénomènes d'influence.
      • Lecture 9 : cours sur le courant électrique. 35'00 : ionisation de l'air par une flamme. 41'00 : conduction à travers un électrolyte. 46'30 : production de charges électriques avec un paillasson.
      • Lecture 10 : cours d'électricité. 48'00 : générateur électrostatique de Kelvin.
      • Lecture 11 : cours sur le champ magnétique et la force de Lorentz, 8'00 : expérience d'Oersted de production d'un champ magnétique par un courant. 11'30 : mise en évidence de la force de Laplace. 24'00 : déformation de l'image d'un tube cathodique par un champ magnétique (force de Lorentz),48'00 : moteur électrique.
      • Lecture 12 : cours de révision, pas d'expérience !
      • Lecture 13 : cours sur la force de Lorentz. 14'00 : déviation d'un rayon cathodique par un champ magnétique. 47'30 : mise en évidence des rayons cosmiques dans une chambre à bulle remplie de vapeur d'alcool.
      • Lecture 14 : cours la loi de Biot-Savart, 18:00' : mise en évidence deslignes de champ magnétique par de la limaille de fer, 38'00 : bouteille de Leyde.
      • Lecture 15 : cours sur le théorème d'Ampère. 24'00: lignes de champ magnétiques dans un solénoide puis mise en évidence. 36'00 : générateur électrostatique de Kelvin.

      Le reste du cours est au programme de 2ème année.

    • Tuto Physique URL
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      Le site web d'un tuteur en physique de l'université de Lorraine, actuellement en Master 1 Physique.

  • Introduction

    On discute des différentes échelles de longueur et de la place de l'électromagnétisme.

    • Powers of ten URL

      Une vidéo assez ancienne (1977) mais présentant très bien les différentes échelles de longueur auxquelles la physique s'intéresse. Très bonne illustration de l'introduction du cours (pages 5 et 6).

  • Electrodynamique

    Premiers cours sur la force de Coulomb, les lignes de champ, la force de Lorentz.

    • Coulomb's law URL

      L'expérience de la balance de torsion de Coulomb présenté par un professeur de l'université de Californie.

    • Coulomb's law URL

      Une vidéo en anglais de 30 minutes assez ancienne de 1959 mais très intéressante car un professeur de physique de l'université de Princeton, Eric Rodgers, y réalise quelques expériences mettant en évidence la force de Coulomb :

      • 1'30 : une expérience impressionante montrant que l'eau est un fluide incompressible (à cause de la répulsion électrostatique des molécules).
      • 3'00 : répulsion ou attraction de ballons chargés électrostatiquement.
      • 6'10 : une expérience mettant en évidence le fait que la force de Coulomb est beaucoup plus forte que la force de pesanteur.
      • 7'55 : une expérience mettant en évidence le fait que la force de Coulomb est inversement proportionnelle à la distance au carré.
      • 14'00 : une expérience mettant en évidence le fait que la force de Coulomb est inversement proportionnelle à la charge
      • 18'00 : une discussion sur le théorème de Gauss appliqué à une sphère.
      • 22'00 : mise en évidence de la dépendance avec la distance du champ électrique créé par une sphère chargée.
      • 23'00 : le champ électrique à l'intérieur de la sphère est nul, conformément au théorème de Gauss
      • 24'00 : la preuve que les expériences ne sont pas truquées.
      • 26'00 : expérience de la cage de Faraday
    • Mise en évidence des lignes de champ magnétique URL

      Expérience mettant en évidence les lignes de champ magnétique d'un aimant permanent au moyen de limaille de fer.

    • Mise en évidence des lignes de champ électrique URL

      Expérience mettant en évidence les lignes de champ électrique entre deux plaques chargées au moyen de grains de semoule.

    • Tube cathodique fait maison URL

      Présentation d'un tube cathodique fait maison à partir d'une bouteille de vin. La pompe perd d'obtenir un vide partiel. Les électrons sont accélérés entre les deux électrodes. Leur trajectoire apparaît de couleur violette car ils ionisent les molécules d'air encore présentes dans la bouteille. En se désexcitant, les molécules émettent de la lumière. Dans la seconde partie, notez bien comment la trajectoire des électrons est modifiée par le champ magnétique d'un aimant.

  • Champ électrique et potentiel

    Le champ électrique étant défini en tout point de l'espace, il est très difficile de le représenter de manière claire. Dans le poly, il est représenté dans le plan de la feuille sous forme de flèches. Dans les vidéos qui suivent, un plan de l'espace est d'abord choisi et représenté sous forme d'un carré en bleu. La direction du champ électrique est ensuite tracé en différents points de ce plan sous forme de flèches vertes. Différents plans sont tour à tour considérés.