Physique 2 Électricité et magnétisme
Harris Benson
Dominique Amrouni
Marc Séguin
Benoît Villeneuve
Bernard Marcheterre
Martin Riopel
de boeck
Chapitre 1 L'électrostatique
1
1.1 La charge électrique2
1.2 Conducteurs et isolants4
1.3 Le phénomène de charge par induction6
1.4 L'électroscope à feuilles7
1.5 La loi de Coulomb8
Méthode de résolution Loi de Coulomb
10
Chapitre 2 Le champ électrique
19
2.1 Le champ électrique20
Méthode de résolution Le champ électrique23
2.2 Les lignes de champ24
2.3 Le champ électrique et les conducteurs26
2.4 Les charges en mouvement dans un champ électrique uniforme29
2.5 Les distributions de charges continues31
2.6 Les dipôles38
2.7 Le dipôle dans un champ non uniforme41
2.8 L'expérience de la goutte d'huile de Millikan
42
Chapitre 3 Le théorème de Gauss
55
3.1 Le flux électrique56
3.2 Le théorème de Gauss58
3.3 L'utilisation du théorème de Gauss59
3.4 Le théorème de Gauss et les conducteurs
64
Chapitre 4 Le potentiel électrique
75
4.1 Le potentiel électrique76
4.2 Le potentiel et l'énergie potentielle dans un champ électrique uniforme79
4.3 Le potentiel et l'énergie potentielle de charges ponctuelles82
4.4 Le potentiel d'une distribution continue de charge87
4.5 Le potentiel d'un conducteur89
4.6 La détermination du champ à partir du potentiel92
Sujet connexe L'électrostatique
94
Chapitre 5 Condensateurs et diélectriques
109
5.1 La capacité110
5.2 Les associations de condensateurs en série et en parallèle115
5.3 L'énergie emmagasinée dans un condensateur118
5.4 La densité d'énergie du champ électrique119
5.5 Les diélectriques121
5.6 La description atomique des diélectriques122
5.7 L'application du théorème de Gauss aux diélectriques
124
Chapitre 6 Courant et résistance
133
6.1 Le courant électrique135
6.2 La vitesse de dérive138
6.3 La résistance139
6.4 La loi d'Ohm142
6.5 La puissance électrique143
6.6 La théorie microscopique de la conduction144
Sujet connexe L'électricité atmosphérique
146
Chapitre 7 Les circuits à courant continu
159
7.1 La force électromotrice160
7.2 Les résistances en série et en parallèle163
7.3 Les instruments de mesure167
7.4 Les lois de Kirchhoff169
Méthode de résolution Méthode globale de Kirchhoff171
7.5 Les circuits RC176
7.6 L'utilisation du galvanomètre181
Aperçu historique L'éclairage électrique184
Sujet connexe Les dangers de l'électrocution
186
Chapitre 8 Le champ magnétique
201
8.1 Le champ magnétique202
8.2 La force magnétique sur un conducteur parcouru par un courant207
8.3 Le moment de force sur une boucle de courant210
8.4 Le principe du fonctionnement du galvanomètre213
Aperçu historique Le moteur électrique214
8.5 Le mouvement des particules chargées dans les champs magnétiques214
8.6 La combinaison des champs électrique et magnétique218
Sujet connexe La spectrométrie de masse220
8.7 Le cyclotron223
8.8 L'effet Hall226
8.9 La découverte de l'électron
228
Chapitre 9 Les sources de champ magnétique
241
9.1 Le champ magnétique créé par un long fil conducteur rectiligne242
9.2 La force magnétique entre des fils conducteurs parallèles244
9.3 La loi de Biot-Savart244
9.4 Le théorème d'Ampère253
9.5 La force magnétique qu'exercent l'un sur l'autre deux barreaux aimantés258
Aperçu historique Les électroaimants260
Sujet connexe Le champ magnétique terrestre261
Chapitre 10 L'induction électromagnétique
277
10.1 L'induction électromagnétique278
10.2 Le flux magnétique279
10.3 La loi de Faraday et la loi de Lenz280
10.4 Les générateurs287
10.5 Les origines de la f.é.m. induite290
10.6 Les champs électriques induits290
10.7 La f.é.m. induite dans un conducteur en mouvement292
10.8 Les courants de Foucault295
Aperçu historique La découverte de l'induction électromagnétique
297
Chapitre 11 L'inductance
309
11.1 L'inductance310
11.2 Les circuits RL314
11.3 L'énergie emmagasinée dans une bobine d'induction315
11.4 Les oscillations dans un circuit LC318
11.5 Les oscillations amorties dans un circuit RLC série321
11.6 Les propriétés magnétiques de la matière323
Sujet connexe La lévitation et la propulsion magnétiques
327
Chapitre 12 Les circuits alimentés en courant alternatif
339
12.1 Considérations préliminaires340
12.2 La résistance dans un circuit c.a.; valeurs efficaces341
12.3 La bobine dans un circuit c.a.342
12.4 Le condensateur dans un circuit c.a.344
12.5 La représentation de Fresnel345
12.6 Les circuits RLC346
12.7 La résonance dans un circuit RLC série349
12.8 La puissance dans un circuit RLC série350
12.9 Le transformateur352
Sujet connexe L'électricité domestique
354
Chapitre 13 Les équations de Maxwell; les ondes électromagnétiques
367
13.1 Le courant de déplacement368
13.2 Les équations de Maxwell370
13.3 Les ondes électromagnétiques371
13.4 La propagation de l'énergie et le vecteur de Poynting373
13.5 Quantité de mouvement et pression de radiation376
13.6 L'expérience de Hertz377
13.7 Le spectre électromagnétique379
13.8 La formulation de l'équation d'onde
382
Annexes
A Unités SI390
B Rappels de mathématiques
391
C Rappels de calcul différentiel et intégral394
D Tableau périodique des éléments396
E Table des isotopes les plus abondants
397
Laboratoires virtuels - Physique animée
403
Réponses aux exercices et aux problèmes
409
Sources des photographies
419
Index
421