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Fondements de l’Electromagnétisme

par: N Hadj Zoubir / M. Hassan
Disponible
Pages 348
Dimensions 16*23,5
Publication 2021-07-07
Éditeur —
Papier : 1 800.00 DA Numérique: 900.00 DA

Cet ouvrage est basé sur l’enseignement d'un cours portant sur l’électromagnétisme que nous avons dispensé en deuxième année de licence de physique à l'université de Tiaret, il y a de cela plusieurs années. Dans cet ouvrage, nous nous sommes efforcés à présenter au physicien débutant la quintessence de l’électromagnétisme, en lui faisant d’abord découvrir les notions de champ électrique et de champ magnétique puis les relations intimes qui les lient. Conscients du fait que, dans leur grande majorité, nos étudiants sont peu outillés mathématiquement parlant, pour assimiler correctement les notions de physique électromagnétique, nous avons tenu à faire un rappel détaillé du calcul vectoriel et des différents outils mathématiques utiles. Cela fait l'objet du premier chapitre de l'ouvrage. Les second et troisième chapitres traitent de l'électrostatique et de la magnétostatique classique. Enfin, le quatrième et dernier chapitre est consacré aux équations de Maxwell et à la propagation du champ électromagnétique. Chacun des quatre chapitres est illustré -chaque fois que nécessaire- d'applications pratiques. Des questions tests et des exercices sont également proposés pour permettre à l'étudiant de mieux assimiler le contenu du cours étudié. Les réponses aux questions, ainsi que les corrigés des exercices, sont donnés à la fin du chapitre concerné pour permettre à l'étudiant une auto-évaluation rapide. Deux annexes figurent également à la fin de cet ouvrage ; ils concernent les caractéristiques, propriétés et applications des rayonnements électromagnétiques (Annexe A) et les rayons X (Annexe B), comme modèle d’un type particulier d’ondes électromagnétiques. Nous tenons à remercier, à cette occasion, M. Tayeb MOHAMMED- BRAHIM, professeur émérite de l’Université de Rennes 1 (France) pour la relecture critique du manuscrit et pour avoir bien voulu préfacer cet ouvrage.

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INTRODUCTION 03
PREAMBULE 05
PREFACE 06
Table de matière 07
Chapitre 1 : Outils mathématiques 11
1. Champ scalaire et champ vectoriel 12
2. Produit scalaire. Produit vectoriel. Produit mixte 14
3. Autres systèmes de coordonnées 17
4. Les dérivées des champs 22
5. Circulation d’un champ de vecteurs 29
6. Intégrale curviligne 30
7. Orientation d’une surface 31
8. Flux d’un champ vectoriel 33
9. Théorème du rotationnel ou théorème de Stokes 35
10. Angle solide 36
11. Angle solide 37
 Questions 40
 Réponses 42
 Exercices 43
 Corrigés 47
Chapitre2 : Electrostatique 55
1. Phénomènes d’électrisation 56
2. Mise à la terre
3. Le générateur de van de Graaff
4. Grandeurs et lois de l’électrostatique
5. Propriétés de symétrie 70
6. Flux électrique. Théorème de Gauss
7. Le potentiel électrostatique 83
8. Expression locale du théorème de Gauss
9. Energie dans un champ électrostatique
10. Notions de polarisation de la matière 60
11. Analogies entre champ électrostatique et champ
gravitationnel
 Questions 112
 Réponses 113
 Exercices 114
 Corrigés 125
Chapitre3 : Magnétostatique 147
Chapitre 4 : Equations de maxwell. Propagation du
champ électromagnétique 1. La conduction électrique dans un métal 148
2. La loi de Biot et Savart 153
3. Le théorème d’Ampère 160
4. Induction magnétique – Flux magnétique 165
5. Le théorème d’Ampère sous sa forme locale 165
6. Le théorème d’Ampère sous sa forme locale 167
7. Lignes de champ magnétique 168
8. Le potentiel vecteur 172
9. Forces magnétiques – Couples magnétiques 181
10. Energie potentielle d’un circuit dans un champ magnétique 184
 Questions 203
 Réponses 205
 Exercices 206
 Corrigés 222
1. Forme différentielle des équations de Maxwell (régimes variables). 250
2. Cas des régimes stationnaires.
3. Signification physique des équations de Maxwell.252
4. Les potentiels du champ électromagnétique. Invariance de jauge. 253
5. Les équations de propagation des potentiels du champ
électromagnétique 254
6. Les potentiels retardés 256
7. Propagation des ondes électromagnétiques. Définitions essentielles 258
8. Propagation dans le vide 262
9. Energie électromagnétique dans le vide. Théorème de Poynting. 274
10. Propagation dans les milieux matériels
 Questions 289
 Réponses 294
 Exercices 297
 Corrigés 309
Les annexes 333
1. Annexe A 333
2. Annexe B 337
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