Programme de colles de la semaine 22 du 06/03 au 10/03
– Induction électromagnétique : révisions de première année (exercices)
– Électromagnétisme 3 : Magnétostatique (cours et exercices) → EM3_plan
– Électromagnétisme 4 : Équations de Maxwell (cours et exercices) → EM4_plan
– Ondes 1 : Ondes mécaniques unidimensionnelles dans les solides déformables (cours seulement, uniquement sur les questions ci-dessous) → Od1_plan
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Suggestions de questions de cours :
- EM3 : Citer les équations postulats de la magnétostatique (sous forme locale) et démontrer les formes intégrales
- EM3 : Analyser une carte de champ fournie.
- EM3 : Établir l’expression du champ magnétostatique créé en tout point de l’espace par une des distributions de courant « classiques » suivantes : fil, câble.
- EM3 : Établir l’expression du champ magnétostatique créé à l’intérieur d’un solénoïde long en négligeant les effets de bord (en admettant que le champ extérieur soit nul). Établir ensuite les expressions de l’inductance propre et de l’énergie de la bobine ainsi modélisée.
- EM3 : Pour l’atome d’hydrogène, dans une approche « classique », établir le lien entre moment cinétique de l’électron et moment magnétique de l’atome.
- EM3 : Retrouver l’expression du magnéton de Bohr par analyse dimensionnelle.
- EM4 : Citer les équations de Maxwell, et établir à partir d’elles l’équation de conservation de la charge.
- EM4 : Écrire les équations de Maxwell et démontrer les formes intégrales.
- EM4 : Aspect énergétique : établir l’équation locale de Poynting en faisant apparaître le vecteur de Poynting et la densité volumique d’énergie électromagnétique. Donner une interprétation du vecteur de Poynting.
- EM4 : Établir les équations de propagation des champs E et B dans le vide et interpréter la signification de c.
- EM4 : Par une analyse en ODG, déterminer comment se simplifie l’équation de Maxwell-Ampère dans l’ARQS « magnétique ».
- Od1 : Établir l’équation d’onde pour des ondes transversales sur une corde vibrante (hypothèses et approximations à citer)
- Od1 : A l’aide d’un modèle simple de solide (réseau cubique d’atomes reliés par des ressorts), établir l’expression du module d’Young en fonction de la constante de raideur k et de la distance inter-atomique a : Y=k/a.
- Od1 : Établir l’équation d’onde pour des ondes longitudinales dans une tige solide (hypothèses et approximations à citer)
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A l’attention des étudiants : pour mercredi : EM4 finir ex 2, bien travailler ex 3 (et pour les révisions d’induction : ex 6 et 7)
Travaux pratiques
TP Michelson n°2
Cours
Électromagnétisme 4 : Équations de Maxwell (→ fin)
Ondes 1 : Ondes mécaniques unidimensionnelles dans les solides déformables (→ II.2)
Pour compléter les chapitres :
– Simulation des ondes transversales sur une corde :
https://phet.colorado.edu/sims/html/wave-on-a-string/latest/wave-on-a-string_fr.html
– très bonne vidéo de David Louapre (« science étonnante ») sur la structure interne de la Terre (durée 15 min ; séismes à partir de 11 min, à regarder !)
Travail à faire
Pour mercredi : EM3 travailler ex 1, 2, 7, 8
Pour jeudi : EM4 ex 1
Pour vendredi : EM4 ex 4 et 5
Travaux dirigés
TD EM4