Le bloc 5 étudie l’électromagnétisme en régime variable, principalement dans l’ARQS magnétique afin d’établir le lien avec le cours sur l’induction de première année. La notion de champ électromoteur est hors programme, la fem induite est calculée avec la loi de Faraday. Cette partie prépare également le cours sur la conversion de puissance en abordant les courants de Foucault et l’énergie magnétique.

Notions et contenusCapacités exigibles
5. Electromagnétisme dans l’ARQS
Courants de déplacement.Vérifier que le terme de courant de déplacement permet d’assurer la compatibilité des équations de Maxwell avec la conservation de la charge.
ARQS magnétique.Simplifier les équations de Maxwell et l’équation de conservation de la charge dans l’ARQS en admettant que les courants de déplacement sont négligeables.
Étendre le domaine de validité des expressions des champs magnétiques obtenues en régime stationnaire.
Induction.Relier la circulation de E à la dérivée temporelle du flux magnétique, faire qualitativement le lien avec la loi de Faraday vue en première année.
Courants de Foucault.Dans le cas d’un conducteur cylindrique soumis à un champ magnétique parallèle à son axe, uniforme et oscillant, décrire la géométrie des courants de Foucault, exprimer la puissance dissipée par effet Joule en négligeant le champ propre. Expliquer l’influence du feuilletage.
Energie magnétique.

 

 

Densité volumique d’énergie magnétique.

 

 

Couplage partiel, couplage parfait.

Exprimer l’énergie magnétique d’une bobine seule ou de deux bobines couplées en fonction des coefficients d’inductance et des intensités.

Citer l’expression de la densité volumique d’énergie magnétique. La retrouver dans le cas de la bobine dont on néglige les effets de bord à partir de la relation E = 1/2 LI2.

Exploiter la continuité temporelle du flux magnétique.

Dans le cas de deux bobines couplées, établir l’inégalité M2 ≤ L1L2 .

 

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Mathieu

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