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Cours

Durée	Matière et référence		Page
Bloc I (18 heures)
2 heures	Chapitre 1	Électrostatique	2
	1.1	La charge électrique	5
	1.2	Conducteurs et isolants	10
	1.3	Le phénomène de charge par induction	12
	1.4	L’électroscope à feuilles (à lire)	13
	1.5	La loi de Coulomb	14
4 ½ heures	Chapitre 2	Le champ électrique	32
	2.1	Le champ électrique	34
	2.2	Les lignes de champ	40
	2.3	Le champ électrique et les conducteurs	44
	2.4	Les charges en mouvement dans un champ électrique uniforme	48
	2.5	Les distributions de charges continues	57
	2.6	Les dipôles	68
	2.8	L’expérience de la goutte d’huile de Millikan (à lire)	76
4 heures	Chapitre 3	Le théorème de Gauss	90
	3.1	Le flux électrique	92
	3.2	La démonstration du théorème de Gauss	95
	3.3	La symétrie	100
	3.4	L’utilisation du théorème de Gauss	103
	3.5	Le théorème de Gauss et les conducteurs	108
4 ½ heures	Chapitre 4	Potentiel électrique	122
	4.1	Le potentiel électrique	124
	4.2	La relation entre le potentiel et l’énergie et le travail	129
	4.3	La relation entre le potentiel et le champ électrique	135
	4.4	Le potentiel et l’énergie potentielle dans le champ d'une charge ponctuelle	143
	4.5	L'addition du potentiel (distributions de charges ponctuelles)	147
	4.6	L'addition du potentiel (distributions de charges continues)	152
	4.7	Le potentiel d'un conducteur	155
3 heures		Examen sur le bloc 1
Bloc II (9 heures)
3 heures	Chapitre 5	Condensateurs et diélectriques		174
	5.1	La capacité		176
	5.2	Les associations de condensateurs en série et en parallèle		182
	5.3	L’énergie emmagasinée dans un condensateur		186
	5.4	La densité d’énergie du champ électrique		188
	5.5	Les diélectriques		190
	5.6	La description atomique des diélectriques		192
2 heures	Chapitre 6	Courant et résistance		208
	6.1	Le courant électrique		210
	6.2	La vitesse de dérive et la densité de courant		218
	6.3	La résistance		219
	6.4	La loi d’Ohm		223
	6.5	Une explication microscopique de la loi d'Ohm (à lire)		228
	6.6	La puissance électrique		229
4 heures	Chapitre 7	Les circuits à courant continu		244
	7.1	La force électromotrice		246
	7.2	Les résistances en série et en parallèle		251
	7.3	Les instruments de mesure		260
	7.4	Les lois de Kirchhoff		267
	7.5	Les circuits RC		275
Bloc III (12 heures)
4 heures	Chapitre 8	Le champ magnétique		306
	8.1	Le champ magnétique		308
	8.2	La force magnétique sur une particule chargée		312
	8.3	La force sur un conducteur parcouru par un courant		315
	8.4	Le moment de force sur une boucle de courant		319
	8.5	Lemouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique		326
	8.6	La combinaison des champs électrique et magnétique		330
	8.7 à 8.9	Le cyclotron, l’effet Hall et La découverte de l’électron (à lire)		335
3 heures	Chapitre 9	Les sources de champ magnétique		354
	9.1	Le champ créé par un long fil conducteur rectiligne		356
	9.2	La force magnétique entre des fils conducteurs parallèles		358
	9.3	La loi de Biot-Savart		361
	9.4	Le théorème d’Ampère		377
3 heures	Chapitre 10	L’induction électromagnétique		406
	10.1	L’induction électromagnétique		408
	10.2	Le flux magnétique		411
	10.3	La loi de Faraday et la loi de Lenz		413
	10.4	Les générateurs		426
	10.5 et 10.6	Les orignes de la f.é.m indute et les champs électriques induits (à lire)		429
	10.7	La f.é.m. induite dans un conducteur en mouvement		432
	10.8	Les courants de Foucault (à lire)		439
2 heures	Chapitre 11	L’inductance		454
	11.1	L’auto-induction		456
	11.2 et 11.3	L’inductance Les circuits RL		457
	11.4	L’énergie emmagasinée dans une bobine d’induction		464

Total : 39 heures

Laboratoires et travaux pratiques

Un total de 36 heures de travaux pratiques sont associées à ce cours.

Les laboratoires se déroulent à l'extérieur des périodes inscrites à l'horaire pour le cours ou les travaux pratiques. Les laboratoires sont conçus pour être réalisés idéalement en équipes de trois étudiants/étudiantes maximum, mais des équipes de quatre seront tolérées au besoin. L'étudiante ou l'étudiant doit prévoir une certaine disponibilité pour ces travaux d'équipe obligatoires qui ont lieu durant la session (environ 2 rencontres). La section "Évaluation" contient davantage d'information concernant les modalités présentiel vs distance pour les laboratoires.

Utilisation d'outils d'ingénierie

Le logiciel FEMM* peut être utilisé pour illustrer divers thèmes du cours et/ou dans le cadre de certains laboratoires.

* Finite Element Method Magnetics, David Meeker, www.femm.info