Programme de colles 10 MP*

Programme de colles 10 MP*
28 novembre au 3 décembre 2016
Electromagnétisme
Electrostatique
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Champ électrostatique crée par des charges
Potentiel électrostatique crée par des charges ponctuelles
Relation entre champ et potentiel (intégrale et locale)
Lignes de champ, tubes de champ, surfaces équipotentielles.
Théorème de Gauss , exemples de calculs de champ (Sphère chargée uniformément en volume,
cylindre « infini » chargé uniformément en volume, plan uniformément chargé, relation de
discontinuité. Forme locale du théorème de Gauss.
Analogie pour la gravitation.
Equation de Poisson et de Laplace.
Etude du condensateur plan idéal.
Dipôle électrostatique : moment dipolaire, calcul du potentiel et du champ à grande distance,
équation des lignes de champ et des surfaces équipotentielles. Action d’un champ électrostatique
uniforme ou non sur un dipôle, énergie potentielle d’un dipôle dans un champ électrostatique.
Magnétostatique
v Propriété du flux de B, conséquence sur la topographie des lignes de champ
v Théorème d’Ampère (admis), calcul du champ crée par un fil cylindrique « infini », calcul de B à
l’intérieur d’un solénoïde infini (la nullité du champ à l’extérieur est admise), relation de
discontinuité.
v Moment magnétique : modélisation ordre de grandeur de moment magnétique, approximation dipôle
magnétique expression du champ magnétique crée. Action d’un champ magnétique sur un dipôle
magnétique, expression de l’énergie potentielle associée à cette interaction.
Ordres de grandeurs à connaître
Permittivité du vide ε 0 = 8,85.10-12F.m-1
Charge élémentaire e = 1,6.10-19C
Masse électron me = 9.10-31kg
Masse proton mp =1,67 .10-27kg, la masse du neutron est du même ordre de grandeur
Champ proton-electron dans atome H E = 1011V.m-1
Composante horizontale du champ magnétique terrestre B = 2.10-5 T
Champ magnétique d’un electro-aimant puissant 2T
Magnéton de Bohr 9,27.10-24 A.m2
Moment magnétique terrestre 8 1022 A.m2