Introduction
aux cours sur l'�lectromagn�tisme "en 3D et en vid�o".
La compatibilit� �lectromagn�tique est de plus en plus pr�sente dans l'enseignement des classes de BTS. Pour l'appr�hender, il est n�cessaire de venir aux bases de l'�lectromagn�tisme et d'approfondir au fur et � mesure de nos besoins. C'est ainsi que l'on est appel� � parler de r�gime statique, de r�gime quasi-statique (avec la notion de "champ proche") et de r�gime variable (avec la notion d'onde, de propagation et de "champ lointain").
Cours n� 1 :
Electrostatique et magn�tostatique. Vecteur de Poynting.
Ce cours est construit � partir des applets remarquables disponibles sur www.falstad.com. Il pr�sente de fa�on qualitative (sans �quation) la notion de champ �lectrostatique, li� � la tension, et la notion de champ magn�tostatique li� au courant. Les ordres de grandeur sont abord�s (notions de "proximit�" d'un conducteur par exemple). Nous nous pla�ons dans le cadre d'une ligne bifilaire aliment�e avec une source constante. Le choix de la ligne bifilaire s'explique par le fait qu'il s'agit de la ligne de transmission d'�nergie la plus simple � fabriquer (m�me si ce n'est pas la plus simple � �tudier !) et qu'elle�rayonnera de l'�nergie dans l'espace. On commencera par aborder la notion de champ vectoriel pour finir par la notion de vecteur de Poynting. En fin du cours s'amorce le probl�me du r�gime variable (r�gime transitoire de mise sous tension) et du rayonnement (propagation d'une onde �lectromagn�tique non guid�e). Des vid�os viennent illustrer les propos.
quelques vid�os et quelques
images tir�es du cours n� 1 :
Vid�os : elles sont int�gr�es au cours et sont propos�es en format .avi (compression Xvid). On peut �galement les visionner en cliquant sur les liens ci-dessous (je conseille le logiciel de lecture Media Player Classic, utilis� avec l'option View > Options > Playback > Repeat Forever afin d'op�rer une lecture en boucle sans relance du lecteur).
vid�o 1 : cette vid�o repr�sente le champ �lectrostatique � proximit� de la ligne bifilaire. Ce champ est pr�sent� dans plusieurs plans transversaux (ligne bifilaire infiniment longue pour laquelle on n�glige les effets de bord). Les 2 conducteurs de la ligne sont ensuite rapproch�s : il y a annulation du champ �lectrostatique. Cela sera une des premi�res r�gles en Compatibilit� Electromagn�tique : il faut rapprocher au plus pr�s les conducteurs aller et retour (masse par ex) si on veut �viter le rayonnement (champ lointain) ou la diaphonie (champ proche).
vid�o 2 : il s'agit d'une vue de face du plan transversal de la ligne avec visualisation du champ �lectrostatique. L'�loignement puis le rapprochement d'un des 2 conducteurs nous permet d'observer son effet sur le sens et l'intensit� du champ �lectrostatique
vid�o 3 : il s'agit � pr�sent du champ magn�tostatique cr�� par le courant d'une ligne bifilaire. Il faudra faire attention au sens des fl�ches aux extr�mit�s des conducteurs qui repr�sentent le sens de d�placement des �lectrons, et non le sens du courant (conventionnellement de sens oppos� au d�placement des �lectrons)
vid�o 4 : mise sous tension de la ligne bifilaire et observation de la densit� d'�nergie dans le plan transverse � la ligne. On observe que de l'�nergie est expuls�e imm�diatement apr�s la mise sous tension puis qu'elle reste stock�e � proximit� de la ligne en r�gime permanent.
vid�o 5 : mise sous tension de la ligne bifilaire et observation du vecteur de Poynting dans un plan transverse � la ligne
Christophe.Haouy@ac-nancy-metz
mise � jour 2009
