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.
* MOOC Francophone est un service de mise en relation sans inscription et sans intermédiaire. Nous n’organisons aucun cours, le lien « Suivre le cours » vous redirige vers la page web des organisateurs.
Intervenant
- 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.
- JEAN-MARIE MALHERBE
Durée
10 semaines
Prérequis
Ce cours est d’un niveau L2 scientifique. En particulier, il est recommandé d’avoir
- en mathématiques : 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.
Charge de travail
4h par semaine
Coût
Gratuit
Certification
Oui, gratuite.
Déroulement
Cours « à la demande »
Le cours est désormais ouvert « à la demande ». Ce qui signifie que chacun peut s’inscrire quand il le veut et faire le MOOC à son rythme. Il n’est plus possible de poster de nouveaux messages, ni d’obtenir d’attestation de réussite. Cependant la lecture du forum de la session 1 est possible, les messages y sont classés par semaines et sections.Parcours (Astro)Physique
Ce cours de physique, de niveau L2, est le premier d’une série de cours dédiés à la Physique permettant d’acquérir les bases nécessaires pour comprendre plus en profondeur l’astrophysique. Le deuxième Hydrodynamique et MHD est également disponible sur FUN.Collection « Comprendre et Structurer l’Univers »
Le parcours (Astro)Physique vient appuyer la collection de MOOCs thématiques « Comprendre et Structurer l’Univers » à venir, proposée par l’Observatoire de Paris et PSL. Cette collection est réalisée par G. Bessou et T. Boulogne de la cellule TICE de l’Observatoire de Paris et est coordonnée par C. Balkowski et M. Puech, astronomes à l’Observatoire de Paris.Programme
- 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 : Ondes 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
Plateforme
France Université Numérique (FUN)
Plate-forme nationale française et propriété du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche. Elle est basée sur la technologie Open edX du MIT et de Harvard.
