Electromagnétisme et électrostatique

Exercices et méthodes

Livre numérique

Cet ouvrage propose aux étudiants des premières années d'études supérieures une méthode progressive et efficace pour comprendre et appliquer les concepts fondamentaux de l'électromagnétisme.A la suite des rappels de cours, sous forme de fiches, chaque chapitre propose des exercices de difficulté croissante pour s'évaluer : QCM, questions Vrai/Faux et exercices de synthèse. Les corrigés détaillés mettent en évidence la méthodologie. 

Table des matières

Table des matières
Electromagnétisme 1
Table des matières 3
Avant-propos 6
1 Charges, forces et champs électrostatiques 7
Fiche 1 Notion de charge électrique 7
Fiche 2 Loi de Coulomb 8
Fiche 3 Principe de superposition 9
Fiche 4 Champ électrostatique 9
QCM 11
Vrai ou faux ? 14
Exercices 16
2 Distributions de charges 34
Fiche 1 Distribution linéique 34
Fiche 2 Distribution surfacique 35
Fiche 3 Distribution volumique 35
Fiche 4 Champs électriques créés par des distributions de charges 36
Fiche 5 Méthodes de calcul 38
QCM 39
Vrai ou faux ? 42
Exercices 44
3 Potentiel et flux électrostatiques 59
Fiche 1 Propriété du champ électrique 59
Fiche 2 Potentiel électrostatique 61
Fiche 3 Calcul du champ créé par des charges ou des distributions 62
Fiche 4 Flux du champ électrique 64
Fiche 5 Théorème de Gauss 64
QCM 67
Vrai ou faux ? 70
Exercices 72
4 Conducteurs en équilibre 95
Fiche 1 Équilibre électrostatique dans un conducteur 95
Fiche 2 Théorème de Coulomb 96
Fiche 3 Capacité d’un conducteur 97
Fiche 4 Influence électrostatique entre des conducteurs 97
Fiche 5 Condensateurs 99
QCM 101
Vrai ou faux ? 104
Exercices 106
5 Énergie électrostatique 127
Fiche 1 Énergie d’une charge placée dans un champ électrique 127
Fiche 2 Énergie potentielle mutuelle d’un ensemble de charges 128
Fiche 3 Énergie potentielle de conducteurs chargés 129
Fiche 4 Forces électrostatiques agissant sur un conducteur isolé 130
QCM 132
Vrai ou faux ? 135
Exercices 137
6 Bases de l’électromagnétisme. Propriétés magnétiques des courants électriques 146
Fiche 1 Interaction magnétique et champ magnétique 146
Fiche 2 Force de Laplace et force de Lorentz 147
Fiche 3 Courant électrique 148
Fiche 4 Champ magnétique créé par des charges en mouvement 149
QCM 151
Vrai ou faux ? 154
Exercices 156
7 Champ magnétique créé par un courant 166
Fiche 1 Loi de Biot et Savart 166
Fiche 2 Champ créé par un circuit quelconque 167
Fiche 3 Champ créé par un conducteur rectiligne 167
Fiche 4 Distributions de courant 168
Fiche 5 Lignes de champ et flux du champ magnétique 169
Fiche 6 Théorème d’Ampère 171
Fiche 7 Potentiel vecteur 172
QCM 174
Vrai ou faux ? 177
Exercices 179
8 Actions d’un champ magnétique sur des conducteurs parcourus par un courant 205
Fiche 1 Forces de Laplace 205
Fiche 2 Moment magnétique 206
Fiche 3 Action d’un champ magnétique uniforme sur un circuit plan 207
QCM 209
Vrai ou faux ? 212
Exercices 214
9 Énergie électromagnétique - Travail des forces électromagnétiques 227
Fiche 1 Énergie potentielle d’interaction 227
Fiche 2 Théorème de Maxwell 228
Fiche 3 Règle du flux maximal 229
Fiche 4 Application au calcul des forces magnétiques 229
Fiche 5 Notion d’inductance 230
QCM 232
Vrai ou faux ? 235
Exercices 237
10 Problèmes de synthèse 250
Formulaire mathématique 279
Index 283

Compléments