Électromagnétisme

Introduction à l'Électromagnétisme

L'électromagnétisme est une branche fondamentale de la physique qui étudie les interactions entre les charges électriques et les champs magnétiques. Cette théorie unifie l'électricité et le magnétisme, deux phénomènes auparavant considérés comme distincts.

Concepts clés

Champ électrique et magnétique
Potentiel électrique
Courant électrique
Induction électromagnétique
Ondes électromagnétiques
Équations de Maxwell

Équations fondamentales

1. Équations de Maxwell

Les équations de Maxwell sont le fondement de l'électromagnétisme classique :

\[ \nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\epsilon_0} \quad \text{(Loi de Gauss)} \] \[ \nabla \cdot \mathbf{B} = 0 \quad \text{(Absence de monopôles magnétiques)} \] \[ \nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t} \quad \text{(Loi de Faraday)} \] \[ \nabla \times \mathbf{B} = \mu_0 \mathbf{J} + \mu_0 \epsilon_0 \frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t} \quad \text{(Loi d'Ampère-Maxwell)} \]

où \(\mathbf{E}\) est le champ électrique, \(\mathbf{B}\) le champ magnétique, \(\rho\) la densité de charge, \(\mathbf{J}\) la densité de courant, \(\epsilon_0\) la permittivité du vide, et \(\mu_0\) la perméabilité du vide.

2. Force de Lorentz

La force exercée sur une particule chargée dans un champ électromagnétique :

\[ \mathbf{F} = q(\mathbf{E} + \mathbf{v} \times \mathbf{B}) \]

où \(q\) est la charge de la particule et \(\mathbf{v}\) sa vitesse.

3. Loi d'Ohm

Relation entre le courant, la tension et la résistance dans un conducteur :

\[ V = RI \]

où \(V\) est la tension, \(R\) la résistance, et \(I\) l'intensité du courant.

Simulation Interactive : Champ Magnétique d'un Fil Infini

Visualisez le champ magnétique créé par un courant électrique circulant dans un fil infini.

Intensité du courant (A):