Électricité - T 2

Table des matières

Introduction au fascicule II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Quatrième partie :
Propagation du champ électromagnétique

 

XVIII. Les équations de Maxwell

1. Équations des champs stationnaires et quasi-stationnaires . . . . . . . . . . . . .

2. Le courant de déplacement (Maxwell) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Les équations de Maxwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Propagation du champ électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Propagation de l'énergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XIX. Propagation libre

1. Propagation du champ électrique par onde plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Propagation de l'énergie par ondes planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Réflexion. Ondes stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Propagation d'une onde plane dans un diélectrique imparfait . . . . . . . . . .

5. Champ électromagnétique d'un dipôle oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Rayonnement de dipôle électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XX. Lignes de transmission

1. Propagation dans un conducteur. Effet pelliculaire . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Lignes de transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Propagation le long d'une ligne sans perte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Réflexion à l'extrémité d'une ligne. Ondes stationnaires . . . . . . . . . . . . . .

5. Lignes en basse fréquence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXI. Guides d'ondes

1. Guides d'ondes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Onde polarisée se propageant dans la direction des génératrices du guide

3. Propagation d'ondes planes dans le guide d'onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Diverses formes d'onde pouvant se propager dans un guide . . . . . . . . . . .

5. Les cavités résonnantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXII. Théorie électromagnétique et relativité

1. Mécanique classique et relativité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Les référentiels en électromagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Le principe de la relativité restreinte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Éléments de dynamique relativiste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Cinquième partie :
Électricité corpusculaire

 

XXIII. Ionisation et charge élémentaire

1. Structure discontinue de l'électricité dans les phénomènes d'électrolyse

2. Ionisation des gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Mobilité et nature des ions gazeux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Charge des ions gazeux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Mesures précises de e. Expérience de Millikan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Ionisation par choc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. L'unité corpusculaire d'énergie. L'électron-volt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXIV. Les particules atomiques. Électrons et ions

1. Décharge dans les gaz à basse pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Rayons cathodiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Mouvement d'une particule chargée
    dans un champ électrique ou magnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. L'électron, constituant universel de la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Les ions positifs gazeux et leur charge spécifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Les spectrographes de masse. L'échelle universelle des masses atomiques

7. Les accélérateurs de particules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXV. L'onde associée aux particules atomiques

1. L'onde de Louis de Broglie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. La diffraction des électrons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. L'optique électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Lentilles électrostatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXVI. Champ électromagnétique d'un électron en mouvement

1. Champ magnétique quasi-stationnaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Rayonnement d'un électron oscillant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Diffusion d'une onde électromagnétique par des électrons . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Sixième partie :
Milieux matériels

 

XXVII. Les diélectriques

1. Expériences et hypothèses fondamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Champ produit par un morceau de diélectrique polarisé . . . . . . . . . . . . . .

3. Champ électrostatique en présence d'un dié1ectrique polarisé . . . . . . . . .

4. Diélectriques linéaires homogènes et isotropes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Influence d'un champ électrostatique sur un diélectrique libre . . . . . . . . . .

6. L'énergie électrostatique dans un diélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Forces subies par un diélectrique dans un champ extérieur . . . . . . . . . . . .

8. Forces électrostatiques dans un diélectrique fluide. Électrostriction . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXVIII. Théorie de la polarisation des diélectriques

1. Plan d'étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Champ électrique local . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Polarisation et structure du solide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Distribution des moments de dipôle dans un champ appliqué . . . . . . . . . .

5. Hystérésis diélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Rigidité diélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Ferroélectricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8. Diélectriques anisotropes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9. Piezoélectricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXIX. Champ magnétique dans les milieux matériels

1. Expérience et hypothèse fondamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Potentiel-vecteur produit par un morceau de matière magnétique . . . . . . .

3. Définition des grandeurs magnétiques en présence d'un milieu magnétique

4. Milieux magnétiques linéaires homogènes et isotropes . . . . . . . . . . . . . . .

5. Diamagnétisme et paramagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Forces subies par un morceau de matière magnétique . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXX. Théorie de l'aimantation induite

1. Moments magnétiques élémentaires de la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Théorie de Langevin du diamagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Théorie de Langevin du paramagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Théorie quantique du paramagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXXI. Ferromagnétisme

1. Milieux ferromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Courbes d'aimantation des ferromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Théorie du ferromagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Circuits magnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Aimants permanents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Forces agissant sur les barreaux aimantés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Les masses magnétiques, intermédiaires de calcul des champs . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXXII. Les électrons libres des solides

1. Dynamique des électrons libres d'un cristal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Notions élémentaires de mécanique ondulatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Les niveaux d'énergie des électrons libres des métaux . . . . . . . . . . . . . . .

4. Distribution des électrons libres entre les niveaux d'énergie . . . . . . . . . . .

5. Émission thermoélectronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Effet photoélectrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Phénomènes de contact entre deux métaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXXIII. Conductibilité des solides

1. Électrons libres et conductibilité des solides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Propagation des électrons dans un potentiel périodique . . . . . . . . . . . . . .

3. Action d'un champ électrique sur les électrons semi-libres . . . . . . . . . . . .

4. Conducteurs et isolants au zéro absolu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Influence de la température. Semi-conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Phénomènes de contact entre semi-conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

 Septième partie :
Radioélectricité

 

XXXIV. Tubes électroniques

1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Triode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Tubes à grille-écran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

XXXV. Éléments de montages radioélectriques

1. Redresseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Oscillateur à triode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Modulation des oscillations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. Détection d'une modulation d'amplitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Amplificateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Antennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Propagation d'une onde dans une atmosphère ionisée . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Tableau des Unités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Quelques constantes physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Index alphabétique des matières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

Réponses aux exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 

v

 

 
 

 

 

197

198

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200

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290

 

 

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471