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Électromagnétisme. Tome 2. Électromagnétisme dans la matière
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Après un premier tome qui a posé les bases de l’électromagnétisme, nous allons ici nous concentrer sur l’interaction entre le champ électromagnétique et la matière, ce qui demande maintes précautions car les choses sont moins simples qu’il n’y paraît.
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Rubrique :
Mécanique – Physique
ISBN :
9782383952084
Référence :
2208
À paraître
Après un premier tome qui a posé les bases de l’électromagnétisme, nous allons ici nous concentrer sur l’interaction entre le champ électromagnétique et la matière, ce qui demande maintes précautions car les choses sont moins simples qu’il n’y paraît.
Nous établirons tout d’abord la distinction entre charges libres et charges liées. Ces dernières s’organisent en dipôles électriques et magnétiques et nous verrons comment adapter les équations de Maxwell en introduisant des charges et courants de polarisation équivalents aux dipôles.
La première complication vient du fait que le champ crée des dipôles là où il n’y en avait pas et modifie ceux qui existent et qu’en retour le champ créé par ces dipôles s’ajoute au champ préexistant.
La seconde est que l’action du champ sur les dipôles se fait à l’échelle atomique où le champ varie rapidement avec la position, ce qui est inaccessible aux instruments de mesure qui fonctionnent à l’échelle humaine.
Une fois ces problèmes réglés, nous pourrons nous attaquer aux aspects énergétiques, aux différents mécanismes de polarisation (diélectriques polaires ou non, dia-, para- et ferro-magnétisme), à la propagation d’ondes, leur réflexion et leur réfraction.
| Référence : | 2208 |
| Nombre de pages : | 184 |
| Format : | 16x24 cm |
| Reliure : | Broché |
| Rôle | |
|---|---|
| Sornette Joël | Auteur |
Introduction
Conseils de l’auteur pour la lecture
11 Milieux diélectriques et magnétiques
11.1 Charges libres et liées
11.2 Polarisations électrique et magnétique
11.3 Vecteur polarisation
11.4 Courant et charges de polarisation. Approche directe
11.5 Courant et charges de polarisation. Approche indirecte
11.6 Vecteur aimantation. Courants équivalents
11.7 Bilan des densités de courants
11.8 A retenir de ce chapitre
12 Equations de Maxwell adaptées
12.1 Définition de deux nouveaux vecteurs
12.2 Réécriture de équations de Maxwell et des théorèmes de Gauss et d’Ampère
12.3 A retenir de ce chapitre
13 Approximation des milieux linéaires
13.1 Polarisabilité de la matière
13.2 Champ dépolarisant et champ démagnétisant
13.3 Electrostatique des milieux diélectriques linéaires
13.3.1 Condensateur plan avec diélectrique linéaire
13.3.2 Comportement d’une tige mince diélectrique
13.3.3 Comportement d’une sphère diélectrique
13.3.4 Comparaison des trois situations
13.4 Magnétostatique des milieux magnétiques linéaires
13.4.1 Solénoïde avec matériau magnétique linéaire
13.4.2 Comportement d’un disque plat magnétique
13.4.3 Comportement d’une sphère magnétique
13.4.4 Comparaison des trois situations
13.5 Magnétisme : masses magnétiques ou boucles de courant ?
13.6 A retenir de ce chapitre
14 Mécanismes
14.1 Exercice : polarisation électronique
14.2 Polarisation ionique
14.3 Polarisation d’orientation
14.3.1 Polarisabilité d’orientation en régime permanent
14.3.2 Exploitation du résultat
14.3.3 Polarisabilité d’orientation en régime variable
14.4 Paramagnétisme
14.5 Indications sur les moments magnétiques atomiques
14.5.1 Rapport gyromagnétique
14.5.2 Quantification du moment cinétique
14.5.3 Ordres de grandeurs
14.5.4 Diamagnétiques et paramagnétiques
14.5.5 Effet Einstein-De Haas
14.6 Diamagnétisme
14.6.1 Précession de Larmor
14.6.2 Ordres de grandeurs
14.7 Un mot sur les conducteurs ohmiques
14.7.1 Exercice : le modèle de Drude
14.7.2 Exercice : densité volumique de charges d’un conducteur ohmique
14.8 A retenir de ce chapitre
14.9 Corrigé des exercices de ce chapitre
15 Polarisabilité et susceptibilité
15.1 Une première approche naïve
15.2 Champ local et champ moyen
15.3 Formule de Clausius-Mossotti
15.4 Ferroélectricité
15.5 Ferromagnétisme (approche expérimentale)
15.5.1 Courbe de première aimantation. Aimantation de saturation
15.5.2 Influence de la température
15.5.3 Courbe d’hystérésis
15.5.4 Montage expérimental de mesure
15.5.5 Indications sur les électroaimants
15.6 A retenir de ce chapitre
16 Aspects énergétiques et thermodynamiques
16.1 Approche dans le cas général
16.2 Applications aux matériaux linéaires isotropes
16.3 Applications aux matériaux linéaires non isotropes
16.4 Thermodynamique des milieux diélectriques et magnétiques
16.5 Electrostriction
16.6 Exercice : désaimantation adiabatique
16.7 Modèle de ferromagnétisme
16.7.1 Le modèle
16.7.2 Etude à champ nul. Aimantation spontanée. Température de Curie
16.7.3 Etude à champ non nul au dessus de la température de Curie
16.7.4 Etude à champ non nul au dessous de la température de Curie
16.7.5 Remarques
16.8 Supraconductivité
16.8.1 Effet Meissner
16.8.2 Température et champ critique
16.9 A retenir de ce chapitre
16.10 Corrigé de l’exercice de ce chapitre
17 IRM par résonance paramagnétique électronique
17.1 L’idée de départ
17.2 Le modèle de Bloch
17.3 Imagerie médicale
17.4 A retenir de ce chapitre
18 Electromagnétisme dans les milieux anisotropes
18.1 Le cadre de l’étude
18.2 Recherche d’ondes planes sinusoïdales
18.3 Propagation de l’énergie
18.4 Recherche des polarisations rectilignes privilégiées. Surface des indices
18.4.1 Considérations initiales
18.4.2 Vitesses de propagation
18.4.3 Direction des polarisations privilégiées
18.4.4 Une autre approche
18.5 Polarisation ordinaire dans les milieux uniaxes
18.6 Polarisation extraordinaire dans les milieux uniaxes
18.7 Surface des indices dans un milieu uniaxe
18.8 Tracé des rayons entrant dans un milieu anisotrope
18.9 A retenir de ce chapitre
19 Propagation d’ondes électromagnétiques dans la matière
19.1 Méthodologie utilisée
19.2 Ondes dans un métal. Effet de peau
19.2.1 Loi d’Ohm locale et conséquences
19.2.2 Effet de peau
19.2.3 Etude énergétique
19.3 Modèle du métal parfait
19.4 Exercice : Effet de peau dans l’eau de mer
19.5 Ondes dans un diélectrique linéaire homogène isotrope
19.5.1 Caractéristiques de l’onde
19.5.2 Un exemple
19.5.3 Aspects énergétiques
19.6 A retenir de ce chapitre
19.7 Corrigé de l’exercice de ce chapitre
20 Réflexion et transmission d’ondes sur un dioptre
20.1 Lois de Snell-Descartes
20.2 Réflexion totale. Onde évanescente
20.3 Relations de passage
20.3.1 Grandeurs surfaciques et discontinuités
20.3.2 Composantes normales
20.3.3 Composantes tangentielles
20.3.4 Grandeurs surfaciques. Approfondissement
20.3.5 Comment utiliser correctement ces relations de passage ?
20.3.6 Retour sur les charges et courants surfaciques libres
20.4 Réflexion sur un métal parfait en incidence normale
20.5 Réflexion en incidence oblique sur un métal réel
20.6 Coefficients de réflexion et transmission entre diélectriques.
20.7 Incidence de Brewster
20.8 Coefficients de réflexion et transmission énergétiques (milieux non absorbants)
20.9 Coefficients de réflexion et transmission énergétiques (milieux absorbants)
20.10 Quelques exercices
20.10.1 Exercice : réflexion d’une onde polarisée circulairement
20.10.2 Exercice : coefficients de réflexion-transmission
20.10.3 Exercice : onde propagative dans un guide d’onde
20.10.4 Exercice : modélisation d’une fibre optique
20.11 Application aux ferromagnétiques. Exemple de l’électroaimant
20.11.1 Canalisation des lignes de champ
20.11.2 Un modèle simple d’électroaimant
20.12 A retenir de ce chapitre
20.13 Corrigé des exercices de ce chapitre
En guise de conclusion
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