Content text ELECTROMAGNÉTISME-S4 EXAMENS FSSM.pdf
FSSM-MARRAKECH ELECTROMAGNÉTISME-S4 EXAMENS CORRIGES COURS EN LIGNE https://sites.google.com/site/saborpcmath/ PAR WHATSAPP :06-02-49-49-25 COURS DE SOUTIEN SMPC SMAI CPGE ENSA,M FST Résumé des cours, corrigé des exercices et des examens, pour les étudiants niveau universitaire PHYSIQUE : MATH : INFORMATIQUE : CHIMIE : Veuillez nous contacter : 06-38-14-88-74
Recueil de contrôles d’électricité 3 (SMP-S3) - 1 - UNIVERSITE CADI AYYAD FACULTE DES SCIENCES SEMLALIA DEPARTEMENT DE PHYSIQUE MARRAKECH Support pédagogique : Recueil de contrôles corrigés d'électricité 3 Filières Licences fondamentales SMP et SMA A. Essafti et E. Ech-chamikh Année universitaire : 2008/2009 exosup.com page facebook
Untversit6 Cadi Ayyad Facult6 des Sciences Semlalia D6partement de Physique Marrakech le : 22/06/2075 t- 1 Examen de Rattrapage d'6lectricit6III SMP 54. (Durde 2 heures) Ouestions de cours : Une onde dlectromagn6tique (8,,4 ) plurr. progressive rnonochromatique de pulsation o et polaris6e rectilignement suivant la directionq, se propage dans le vide suivant [a direction@. C"ette onde arrive en incidence norrnale, sur un conducteur parfait (m6tal) occupant le demi- espace z>0. On appelle (Tr,4 ) les champs dlectrique et magndtique de l'onde 16fl6chie. a- Rappeler la relation de passage sur le plan z:0 v6rifi6e par le champ 6lectrique. En d6duire une relation entre les amplitudes des champs Eo;, Eo;, b- Ddterminer l'expression du champ dlectrique rdsultant EQ,t) dans l'espace vide. a- Ddterminer les expressions des champs magndtiqr.r B] et 4- des ondes incidente et 16flechie. b- Exprimez leurs amplitudes en fonction de celle du champ 6lectrique incident et de la c616rit6 c de la lumidre. c- Ddterminer le champ magndtique rdsultant E1z,t'1dans I'espace vide. d- Rappeler la relation de passage sur le plan z:0 vdrifi6e par le champ magn6tique. En ddduire les densit6s surfaciques de charges o et de courants q qui apparaissent sur la surface du mdtal. On place un deuxidme conducteur parfait dans l'esp ace z 1 -a. a- Quelle autre condition la pr6sence de ce deuxidme conducteur parfait impose-t-elle ar"r champ dlectrique EQ,t) . b- Montrer alors que les pulsations des ondes pouvant s'6tablir dans l'espace compris entre z: -a et z: 0 sont donn6es pat : @m = ffi@o oir m un entier non nul et ao d. d6terminer en fonction de a et c. A- Soit un milieu didlectrique homogdne de surface S, dans lequel, rdgne un champ macroscopique E et une polarisation uniform" F = P Q.Pour calculer le champ cr6e par les diff6rents dipdles au centre d'une mol6cule du di6lectrique, on retire celle-ci laissant une cavitd cubique de c6t6 a et de centre O. l- Ddfinir le champ local au point O. 2- Exprimer les densitds de charge surfacique de polarisation o'pa et ops qui apparaissent sur les surfaces respectives du di6lectrique et du cube. 3- En d6duire le champ dlectrique de polarisation cr66 au point O par la densitd o'rs. On donne: fi - ry\'angle solide sous lequel on voit une face d'un cube depuis son centre. 6 3-
4- Donner I'expression du champ local polarisation F. E, en fonction du champ macroscopique ^d et de la ' B- On suppose maintenant que ie didlectrique pr6cddent est un fluide constitu6 de mol6cules polaires de polarisabilit6 a. Onnotera N le nombre de moldcules du didlectrique par unit6 ,de volume. 1- Exprimer la polarisation F en fonotion du champ local{ ,N, c etwffif-nit$fu,itffddvitiii E[. 2- En ddduire la relation de Clausius Mossotti. Exercice 2: Soit une sphdre neutre de centre O et de rayon R constitude d'un didlectrique LHI de permittivit6 absolue e. Cette sphdre est polaris6e avec une polarisation rrdiul. F =pd, avec p une constante positive. 1- Quelles sont les densitds de charges de polarisation en volume et en surfa ce pp et or. 2- Exprimer le champ et le potentiel 6lectriques de polarisation E, etyo en tout point de I'espace. On prendra leurs rdferences nulles d I'infini. 3- Ce champ serait il modifi6, si on creusait une cavit6 vide de centre O et de rayon R1 ir I'intdrieur de Ia sphdre? Justifier la r6ponse par son calcul. On donne: l0(r2a,). I O(a,sin?) I Oa^ diva= tro\r-a,) * I d(arsit r' Ar rsin9 Ae rsin9 0q On considdre un barreau cylindrique de longueur L et de rayon R uniform6ment aimant6 le long de son axe principal fr = M dr. I - Ddterminer les vecteurs densitds de courant d'aimantation J^et J* . 2'En ddduire qu'il est 6quivalent i un sol6noide parcouru par un courant NI d ddterminer. 3- Ddterminer le champ magn6tique d'aimantation E, "n tout point p de I'axe du barreau en fonction de M, po /Bermdabilit6 du vide) et les demi-angles er et 02 sous lesquels on voit les faces terminales du barreau. 4- En d6duire l'expression du vecteur excitation magn6tique d'aimantationF{_.