Résumé : Electromagnétisme et ondes





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Favaretto Mélodie Physique générale 2ème semestre

Résumé : Electromagnétisme et ondes.




Chapitre 1 : La charge électrique

  1. Electromagnétisme.


  • C’est une des forces fondamentales.

  • Elle est responsable de la structure de la matière, de l’atome aux êtres vivants.

  • Applications technologiques

  • Electromagnétisme →compréhension de la nature de la lumière → relativité restreinte.
  1. La charge électrique.


  • 2 types de charges, arbitrairement appelées positives et négatives.

  • La charge électrique est quantifiée : e est la charge de l’électron.

Remarque :

  • L’origine de la quantification de la charge est l’inconnue.

  • La charge de l’électron et du proton sont exactement égales en valeur absolue.

  • La charge électrique est conservée. ( somme algébrique des charges initiales = somme algébrique des charges finales).

  • L’unité de charge est le Coulomb (C) . La charge de l’électron vaut 1.6 10-19 C
  1. Interaction de charges électriques , loi de Coulomb.


Des charges de même signe se repoussent, des charges de signe contraire s’attirent. C’est la loi de Coulomb.





Remarques :

  • Cette loi est valable de 10-14m jusqu’à de très grandes distances ( 109m).

  • Si la loi était en , la limite actuelle sur n est inférieure à 2 10-16. Le coté « fondamental » de la loi est marqué que pour la gravitation qui doit être englobée dans une formulation plus générale.
  1. Principe de superposition.


Pour obtenir la force sur une charge exercée par deux ou plusieurs charges →on calcule les forces individuelles et on fait ensuite la somme vectorielle de ces forces : principe de superposition.

Conséquences :

  • La présence d’une troisième charge n’a pas d’influence sur la force exercée entre deux charges.

  • Un problème compliqué peut-être subdivisé en une série de problèmes simples.

Remarques :

Le principe de superposition se retrouve dans beaucoup de domaines : gravitation, en électricité, optique ondulatoire, en méca quantique mais il ne s’applique pas en relativité générale.
  1. Distribution de charges.


Lorsqu’il y a beaucoup de charges et qu’on est à relativement grande distance de celle-ci , il faut considérer que la charge est uniformément distribuée sur un volume , une surface ou une ligne.

Densité de charge volumique :ρ (C/m³)

Densité de charge de surface : σ (C/m²)

Densité de charge linéaire : λ (C/m)

Une charge est distribuée uniformément avec une densité λ sur un fil très long et très fin. Quelle est la force exercée sur une charge q près du fil ?

phy1125.jpg



Les composantes de dFz vont se compenser.

et donc

Or : z=x tgθ

Dz= x sec² θ dθ

R= x secθ

Sec θ=


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