date_range Débute le 8 novembre 2016
event_note Se termine le 2 décembre 2018
list 10 séquences
assignment Niveau : Introductif
label Physique, Chimie et Biologie
chat_bubble_outline Langue : Français
card_giftcard 24 points
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Les infos clés

credit_card Formation gratuite
verified_user Certification gratuite
timer 40 heures de cours

En résumé

Ce cours d'électromagnétisme est le premier d'une série de cours de physique qui vous donnera les bases nécessaires pour aborder l'astrophysique.

Dans la première partie du MOOC électromagnétisme, nous découvrirons les base de l’analyse vectorielle appliquée à la physique. Nous traiterons ensuite l’électromagnétisme, proprement dit, en introduisant les champs électriques et magnétiques par leur action sur une particule chargée. Puis, après avoir vu les opérateurs divergence et rotationnel et les théorèmes de Stokes et d'Ostrogradski, nous étudierons les équations de Maxwell et leur divers régimes : les ondes électromagnétiques, l’électrostatique, la magnétostatique, les régimes variables et l’induction magnétique.

La plupart des exemples que nous utiliserons dans ce cours proviennent de l’astrophysique et en particulier de la physique du Soleil, qui est un merveilleux laboratoire distant présentant une large variété de phénomènes électromagnétiques

Le cours se déroule pendant dix semaines avec la mise à disposition de nouveaux contenus chaque semaine. Une coupure de 15 jours interviendra entre la sixième et la septième semaine (pendant les vacances scolaires de Noël). À la fin du cours, vous aurez deux semaines supplémentaires pour (terminer de) réaliser la totalité des exercices et obtenir l'attestation de suivi avec succès. L'équipe pédagogique vous accompagnera sur la totalité des 14 semaines.

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Le programme

Ce cours est d’un niveau L2 scientifique. En particulier, il est recommandé d'avoir :

  • en mathétiques : des notions de géométrie (repère cartésien, vecteur, norme) de trigonométrie et d'analyse (fonctions à plusieurs variables, intégration, équations différentielles),
  • en physique : des notions de cinématique (vitesse et accélération), de dynamique (force, travail, puissance), d'électricité (courant, intensité) et éventuellement de structure de l'atome.

Semaine 1 : Présentation du cours et bases de l'analyse vectorielle
Semaine 2 : Force de Lorentz, mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique et dans un champ magnétique
Semaine 3 : Équation horaire, oscillateur harmonique, effet Zeeman, effet d'une onde sur un électron
Semaine 4 : Analyse vectorielle (opérateurs, circulation, flux, théorème de Stokes et d'Ostrogradski)
Semaine 5 : Équations de Maxwell dans des milieux conducteurs
Semaine 6 : Équations de Maxwell dans le vide et dans un milieu diélectrique
Semaine 7 : Équations de Maxwell en régimes stationnaires : l'électrostatique
Semaine 8 : Équations de Maxwell en régimes stationnaires : la magnétostatique
Semaine 9 : Force de Laplace, loi d'Ohm, Induction et ARQS
Semaine 10 : Équation de conservation de l'énergie électromagnétique

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Les intervenants

JEAN-MARIE MALHERBE

Astronome, Observatoire de Paris, LESIA
Spécialiste de physique du Soleil, il travaille avec le plus puissant télescope spatial dédié à l'observation du soleil, le satellite JAXA/NASA HINODE (SOLAR B) lancé en 2006. Son thème de recherche principal porte sur les mécanismes convectifs qui donnent naissance aux différentes échelles de surface. Il enseigne la physique en CPES 2 à Paris Sciences et Lettres ainsi que la physique solaire/techniques d'observation au DU ECU et au Master M1 de l'Observatoire.

CHARLOTTE GEHAN

Doctorante, Observatoire de Paris, LESIA
Elle étudie les pulsations des étoiles géantes rouges afin d'en déduire leur rotation interne, plus particulièrement la rotation de leur coeur. Elle utilise les données du satellite Kepler, les plus précises obtenues jusqu'à présent pour sonder les étoiles via l'astérosismologie. Médiatrice scientifique pendant un an au Palais de la Découverte, elle enseigne dorénavant le traitement du signal au Master M1 de l'Observatoire.

Cellule TICE :

GILLES BESSOU

Vidéaste, infographiste

THOMAS BOULOGNE

Ingénieur pédagogique, chef de projet

NAWELLE MEGRI

Gestionnaire administrative

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Le concepteur

Fondé en 1667, l’Observatoire de Paris est le plus grand pôle national de recherche en astronomie. 30 % des astronomes français y poursuivent leurs recherches au sein de cinq laboratoires et un institut. Situés sur ses campus de Paris, Meudon et Nançay, ils sont tous des Unités Mixtes de Recherche (UMR) avec le CNRS et, souvent, avec de grandes universités scientifiques de la région parisienne.

Les missions de l’Observatoire sont aussi développées au sein de deux services scientifiques. L’Observatoire de Paris est un Grand établissement relevant du Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche.

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La plateforme

France Université Numérique (FUN) est la plate-forme nationale française présentée via un portail web visant à promouvoir l'utilisation des cours en ligne ouvert et massif (MOOC).

Les cours sont hébergés par une plateforme distincte du portail et accessibles gratuitement par tous après inscription. 

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