Descriptif
Le cours PHY 204 propose une exploration approfondie de l'électrodynamique classique, une branche fondamentale de la physique qui sous-tend de nombreuses avancées technologiques. En s'appuyant sur les connaissances acquises en PHY 104, ce cours vise à :
• Maîtriser les équations de Maxwell : Les étudiants étudieront les équations de Maxwell sous leurs formes intégrales et locales, en approfondissant leur compréhension des phénomènes électriques et magnétiques dans divers milieux.
• Explorer les applications concrètes : Le cours abordera des applications variées telles que la propagation des ondes électromagnétiques, l'optique et le rayonnement.
• Développer des compétences en simulation numérique : À travers un projet, les étudiants mettront en pratique leurs connaissances en simulant des phénomènes électromagnétiques réels.
Le cours débutera par un rappel des concepts d'électrostatique et de magnétostatique avant de plonger dans l'étude des phénomènes dynamiques. Les étudiants acquerront ainsi une solide base théorique en électromagnétisme et seront en mesure d'appréhender les principes fondamentaux qui régissent notre monde technologique.
Objectifs pédagogiques
À l'issue de ce cours, les étudiants maîtriseront les principes fondamentaux de l'électrodynamique classique. Ils pourront comprendre l'origine des équations de Maxwell dans les milieux magnétiques et diélectriques et leurs conséquences essentielles. En plus de dériver et de résoudre des modèles simples illustrant les concepts principaux, ils seront également capables de comprendre les principes physiques qui régissent la vie quotidienne et les systèmes technologiques modernes, des phénomènes de propagation des ondes aux fibres optiques, en passant par les antennes et les moteurs électriques.
- Autonomie : 2
- Travaux dirigés : 2
- Cours magistral : 1.5
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Pour les étudiants du diplôme Bachelor of Science de l'Ecole polytechnique
Vous devez avoir validé l'équation suivante : UE PHY_1S004_EP Et
- Cours d'introduction à l'électromagnétisme
- Cours d'introduction à l'analyse vectorielle
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
- Cours d'introduction à l'électromagnétisme
- Cours d'introduction à l'analyse vectorielle
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade américainPour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Vos modalités d'acquisition :
Acquisition entièrement basée sur contrôle continu (Pas d'examen final):
- Présence et participation (Amphis + Travaux dirigés): 40 %
- Quizz et devoirs: 20 %
- Projet, rapport et soutenance (20 mn, avec questions): 40 %
Examen de rattrapage: Oral, durée 30-45 mn. Sans document, sans livre, sans calculette, sans téléphone, sans tablette, sans ordinateur
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil de 10)Pour les étudiants du diplôme Bachelor of Science de l'Ecole polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
Acquisition entièrement basée sur contrôle continu (Pas d'examen final):
- Présence et participation (Amphis + Travaux dirigés): 40 %
- Quizz et devoirs: 20 %
- Projet, rapport et soutenance (20 mn, avec questions): 40 %
Examen de rattrapage: Oral, durée 30-45 mn. Sans document, sans livre, sans calculette, sans téléphone, sans tablette, sans ordinateur
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil de 10)- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
Les sujets abordés dans ce cours incluent : l'électrostatique, les problèmes potentiels en 3D, les problèmes de valeurs limites, l'équation de Poisson, le développement multipolaire des champs; les lois sur la conservation; dia-para-ferro-magnétisme, lois d'induction ; énergie de champ ; courant de déplacement ; solution des équations de Maxwell dans le vide et dans les milieux diélectriques; ondes électromagnétiques planes ; guides d'ondes et résonateurs ; systèmes rayonnants.
Grâce à cette solide base en électromagnétisme, les étudiants seront préparés à aborder des sujets plus avancés tels que la théorie de la relativité restreinte, la mécanique quantique et l'électrodynamique quantique. Ils seront également en mesure de contribuer à des domaines de recherche variés, allant de la physique des matériaux à l'ingénierie électrique, en passant par les télécommunications et l'astrophysique.