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Préface de l'édition française . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Préface au Cours de Physique de Berkeley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Préface au volume II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Notes pédagogiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Le Berkeley Physics Course dans les programmes français . . . . . . . . . . . .
I. Électrostatique Charges et champs1. La charge électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Conservation de la charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Quantification de la charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. La loi de Coulomb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Énergie d'un système de charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Énergie électrique dans un réseau cristallin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Le champ électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Distributions de charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Flux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Théorème de Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. Champ créé par une distribution sphérique de charge . . . . . . . . . . . . . . 12. Champ créé par une distribution linéaire de charge . . . . . . . . . . . . . . . 13. Champ créé par une distribution plane infinie de charge . . . . . . . . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
II. Le potentiel électrique1. Circulation du champ électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Différence de potentiel et fonction potentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Gradient d'une fonction scalaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Dérivation du champ à partir du potentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Potentiel d'une distribution de charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a. Potentiel de deux charges ponctuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b. Potentiel d'un long fil chargé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Disque uniformément chargé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. La force sur une charge de surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Énergie associée à un champ électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Divergence d'une fonction vectorielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Théorème d'Ostrogradski et forme différentielle du théorème de Gauss 11. La divergence en coordonnées cartésiennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12. Le Laplacien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13. Équation de Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14. Distinction entre Physique et Mathématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15. Le rotationnel d'une fonction vectorielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16. Théorème de Stokes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17. Le rotationnel en coordonnées cartésiennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18. La signification physique du rotationnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
III. Champs électriques autour des conducteurs1. Conducteurs et isolants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Conducteurs dans un champ électrostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.
Le problème électrostatique dans toute sa généralité ; 4. Quelques systèmes simples de conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Condensateurs et capacité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Potentiels et charges sur plusieurs conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Énergie emmagasinée dans un condensateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Autres approches du problème aux limites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV. Courants électriques1. Transport des charges et densité de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Courants stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Conductivité électrique et loi d'Ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Un modèle de la conduction électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Où la loi d'Ohm est mise en défaut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Conductivité électrique des métaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Résistance des conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Circuits et éléments de circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Dissipation d'énergie au passage du courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Force électromotrice et générateur électrochimique . . . . . . . . . . . . . . . 11. Courants variables dans les condensateurs et les résistances . . . . . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V. Champs créés par les charges en mouvement1. D'Oersted à Einstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Forces magnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Mesure d'une charge en mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Invariance de la charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Champ électrique mesuré dans des référentiels différents . . . . . . . . . . . 6.
Champ créé par une charge ponctuelle 7. Champ créé par une charge accélérée ou freinée . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Force agissant sur une charge en mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.
Interaction d'une charge en mouvement Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VI. Le champ magnétique1. Définition du champ magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Quelques propriétés du champ magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Potentiel Vecteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Champ créé par un élément infinitésimal de courant . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Champs créés par des spires et des bobinages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Discontinuité de B au passage d'une nappe de courant . . . . . . . . . . . . . . 7. Comment se transforment les champs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Expérience de Rowland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Conduction de l'électricité dans un champ magnétique L'effet Hall . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VII. Induction électromagnétique et équations de Maxwell1. Découverte de Faraday . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Une tige conductrice se déplace dans un champ magnétique uniforme 3. Une boucle se déplace dans un champ magnétique non uniforme . . . . . . 4. Une boucle stationnaire avec la source du champ en mouvement . . . . . . 5. Une Loi universelle de l'Induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Inductance mutuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Un théorème de " réciprocité " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Self-inductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Un circuit contenant une self-inductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Énergie emmagasinée dans un champ magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. " Il manque quelque chose " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12. Le courant de déplacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13. Équations de Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VIII. Circuits en courants alternatifs1. Un circuit résonant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Courant alternatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Réseaux en courant alternatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Admittance et impédance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Puissance et énergie dans les circuits en courant alternatif. Circuits . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IX. Champs électriques dans la matière1. Diélectriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Moments d'une distribution de charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Potentiel et champ d'un dipôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Couple et force agissant sur un dipôle dans un champ extérieur . . . . . . . 5. Dipôles atomiques et moléculaires. Moments dipolaires induits . . . . . . 6. Tenseur de polarisabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Moments dipolaires permanents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Champ é1ectrique créé par la matière polarisée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Condensateur rempli d'un diélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Champ d'une sphère polarisée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. Sphère diélectrique dans un champ uniforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12. Champ d'une charge dans un milieu diélectrique et théorème de Gauss 13. Relation entre susceptibilité électrique et polarisabilité atomique . . . . 14. Variations d'énergie accompagnant la polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . 15. Diélectriques composés de molécules polaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16. Polarisation dans des champs variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17. Courant dû aux charges liées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
X. Champs magnétiques dans la matière1. Comment diverses substances répondent à un champ magnétique . . . . . . 2. Absence de " charge " magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Champ dune boucle de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Force sur un dipôle dans un champ extérieur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Courants électriques dans les atomes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Spin de l'électron et moment magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Susceptibilité magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. Champ magnétique créé par la matière aimantée . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. Champ d'un aimant permanent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Courants libres et champ H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. Ferromagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Autres questions et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Appendice : Une note sur le système C.G.S. de Gauss d'unités électriques Table des constantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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80 81 91 95 99 100 101 105
110 112 114 117 123 125 127 129 133 134 138 141
148 149 151 153 156 162 167 179
184 190 195 199 201 207 210 217 217 221
226 228 232 238 240 246 249 250 252 254 256 261 263 269
274 279 285 288 290 294
298 301 304 305 309 312 314 316 322 324 329 330 333 338 339 340 342 347
352 358 361 367 370 377 380 381 386 389 394 400
405 449 452 453
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