(Astro)Physique I : Électromagnétisme

Description

Ce cours d'électromagnétisme est le premier d'une série de cours de physique qui vous donnera les bases nécessaires pour aborder l'astrophysique.

Dans la première partie du MOOC électromagnétisme, nous découvrirons les base de l’analyse vectorielle appliquée à la physique. Nous traiterons ensuite l’électromagnétisme, proprement dit, en introduisant les champs électriques et magnétiques par leur action sur une particule chargée. Puis, après avoir vu les opérateurs divergence et rotationnel et les théorèmes de Stokes et d'Ostrogradski, nous étudierons les équations de Maxwell et leur divers régimes: les ondes électromagnétiques, l’électrostatique, la magnétostatique, les régimes variables et l’induction magnétique.

La plupart des exemples que nous utiliserons dans ce cours proviennent de l’astrophysique et en particulier de la physique du Soleil, qui est un merveilleux laboratoire distant présentant une large variété de phénomènes électromagnétiques.

Plan de cours

• Semaine 1 : Présentation du cours et bases de l'analyse vectorielle
• Semaine 2 : Force de Lorentz, mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique et dans un champ magnétique
• Semaine 3 : Équation horaire, oscillateur harmonique, effet Zeeman, effet d'une onde sur un électron
• Semaine 4 : Analyse vectorielle (opérateurs, circulation, flux, théorème de Stokes et d'Ostrogradski)
• Semaine 5 : Équations de Maxwell dans des milieux conducteurs
• Semaine 6 : Ondes dans le vide et dans un milieu diélectrique
• Semaine 7 : Équations de Maxwell en régimes stationnaires : l'électrostatique
• Semaine 8 : Équations de Maxwell en régimes stationnaires : la magnétostatique
• Semaine 9 : Force de Laplace, loi d'Ohm, Induction et ARQS
• Semaine 10 : Équation de conservation de l'énergie électromagnétique