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Séance de cours

Magnétodynamique : équations de Maxwell et lois d'induction

Dans cours

PHYS-201(d): General physics: electromagnetism

The topics covered by the course are concepts of electromagnetism, properties of waves, and fluid mechanics. ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes de la magnétodynamique, y compris les courants induits, les équations de Maxwell et des applications telles que les freins à courants de Foucault et les lois d'induction. Il explore l'achèvement des équations de Maxwell, la loi d'induction de Faraday et le concept de courant de déplacement. Les expériences démontrent la richesse de la magnétodynamique, mettant en valeur la règle de Lenz, les forces magnétiques, l'inductance mutuelle et le chauffage par des courants induits.

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Enseignant·e

Dirk Grundler

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Proximité ontologique

Physique

Électromagnétisme: Électromagnétisme, Circuit électrique

Concepts associés (32)

Loi de Lenz-Faraday

En physique, la loi de Lenz-Faraday, ou loi de Faraday, permet de rendre compte des phénomènes macroscopiques d'induction électromagnétique. Elle exprime l'apparition d'une force électromotrice (tension) dans un circuit électrique, lorsque celui-ci est immobile dans un champ magnétique variable ou lorsque le circuit est mobile dans un champ magnétique constant ou permanent. À l'origine empirique, cette loi est fondée sur les travaux de Michael Faraday en 1831 et sur l'énoncé de Heinrich Lenz de 1834.

Induction électromagnétique

L'induction électromagnétique est un phénomène physique conduisant à l'apparition d'une force électromotrice dans un conducteur électrique soumis à un flux de champ magnétique variable. Cette force électromotrice peut engendrer un courant électrique dans le conducteur. Ce phénomène est d'une importance pratique capitale. Il est notamment utilisé dans les générateurs et les transformateurs électriques, les bobines, ou encore les plaques à induction grâce aux courants de Foucault.

Courants de Foucault

On appelle courants de Foucault (Eddy currents) les courants électriques créés dans une masse conductrice, soit par la variation au cours du temps d'un champ magnétique extérieur traversant ce milieu (le flux du champ à travers le milieu), soit par un déplacement de cette masse dans un champ magnétique. Ils sont une conséquence de l'induction électromagnétique. Les courants de Foucault sont responsables d'une partie des pertes (dites pertes par courants de Foucault) dans les circuits magnétiques des machines électriques alternatives et des transformateurs.

Équations de Maxwell

vignette|Plaque représentant les équations de Maxwell au pied de la statue en hommage à James Clerk Maxwell d'Edimbourg. Les équations de Maxwell, aussi appelées équations de Maxwell-Lorentz, sont des lois fondamentales de la physique. Elles constituent, avec l'expression de la force électromagnétique de Lorentz, les postulats de base de l'électromagnétisme. Ces équations traduisent sous forme locale différents théorèmes (Gauss, Ampère, Faraday) qui régissaient l'électromagnétisme avant que Maxwell ne les réunisse sous forme d'équations intégrales.

Rayonnement électromagnétique

thumb|Répartition du rayonnement électromagnétique par longueur d'onde. Le rayonnement électromagnétique est une forme de transfert d'énergie linéaire. La lumière visible est un rayonnement électromagnétique, mais ne constitue qu'une petite tranche du large spectre électromagnétique. La propagation de ce rayonnement, d'une ou plusieurs particules, donne lieu à de nombreux phénomènes comme l'atténuation, l'absorption, la diffraction et la réfraction, le décalage vers le rouge, les interférences, les échos, les parasites électromagnétiques et les effets biologiques.

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Séances de cours associées (34)

Émission des ondes électromagnétiques

Explore l'émission d'ondes électromagnétiques, en se concentrant sur le rôle du courant alternatif dans leur production à l'aide de circuits LC.

Équations de Maxwell: Dérivation et implications

Explore la dérivation et les implications de la 4ème équation de Maxwell, en soulignant l'importance de la conservation de la charge et le rôle du courant de déplacement.

La loi d'induction de Faraday

Explique comment les champs magnétiques variables dans le temps induisent des courants électriques à travers les expériences de Faraday et la troisième équation de Maxwell.

Magnétisme : bases et phénomènes

Explore les bases du magnétisme, des champs magnétiques et des propriétés magnétiques dans les matériaux.

Phénomènes électromagnétiques

Introduit l'importance d'étudier les phénomènes électromagnétiques et les équations de Maxwell.

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