Tutorat en électricité et magnétisme en ligne

Électromagnétisme et optique à McGill

Choisissez votre cours pour retrouver des exemples expliqués et de l’aide individuelle sur les champs, les circuits ou l’optique.

Choisir d’abord la grandeur ou la contrainte

Ces leçons portent sur certaines questions de champ électrique, de condensateurs et de circuits. Choisissez les sujets à l’aide de votre plan de cours actuel.

Champ, force, potentiel ou énergie? Distinguez ce que crée la source de ce qui arrive à une charge placée dans le champ.
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Un condensateur change : qu’est-ce qui reste constant? Vérifiez les connexions avant de choisir une formule.
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Le signe d’un courant vous surprend? Choisissez les sens de référence et comptez chaque hausse ou baisse de potentiel.
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Relier le flux au sens du courant induit

Choisissez le point de vue avant de dire « horaire » ou « antihoraire ». La leçon complète relie les schémas, la loi de Lenz et la pente du flux, avec six questions, des indices et des reprises ciblées. Le prolongement par dérivation est indiqué séparément; suivez les méthodes de votre section.

Expliquer le signe de Faraday et le sens du courant

Cours par établissement

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Notions couvertes

Force et champs électriquesPotentiel et énergie électriquesLoi de GaussCapacité et circuitsChamps et forces magnétiquesInduction électromagnétique

Difficultés fréquentes

Distinguer champ, force, potentiel et énergie
Utiliser la symétrie et les signes
Relier les circuits aux relations physiques

Comment le tutorat aide

Indiquez la notion que vous aimeriez comprendre, ou apportez un circuit, un schéma de champ ou une question. Nous pouvons commencer par les notions de base. Un tuteur peut vous aider à repérer ce qui reste constant, à choisir la relation, à vérifier les signes et les unités, puis à travailler un problème semblable avec vous. Indiquez votre sujet et vos disponibilités; nous confirmons les notions à couvrir et la disponibilité avant la réservation.

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Exemple de pratique

Distinguer le champ de la force

Soit $\mathbf E$ un champ électrique uniforme dirigé vers la droite. Une petite charge d’essai porte une charge algébrique $q<0$ . Dans quelle direction agit la force électrique $\mathbf F$ sur cette charge?

Le raisonnement

La relation est $\mathbf F=q\mathbf E$ : multipliez le vecteur champ par la charge algébrique. Un nombre négatif inverse le sens d’un vecteur, donc la force est dirigée vers la gauche. Sa grandeur vaut $|q|\,\lVert\mathbf E\rVert$ , où $|q|$ est la valeur absolue de la charge et $\lVert\mathbf E\rVert$ est la norme du vecteur champ. Le champ décrit l’influence des charges sources au point d’observation; la force dépend aussi de la charge d’essai qu’on y place. Une charge d’essai positive subirait une force vers la droite dans ce même champ. Dessinez les deux cas avant les calculs de composantes plus longs.

Préparer votre séance

Apportez un schéma distinguant les charges sources, le point d’observation et la charge d’essai. Indiquez le sens du champ avant celui de la force. Conservez le signe de la charge pour multiplier le vecteur champ et utilisez la valeur absolue seulement pour calculer une grandeur.

Exemple original de Nablio, non tiré d’un examen universitaire. Votre plan de cours détermine la matière à travailler.

Les connexions déterminent ce qui reste constant

Un condensateur idéal de 2 µF, sans fuite de charge, est chargé sous 6 V. Sa capacité passe ensuite à 4 µF. Comparez deux situations distinctes : il reste branché à une source idéale de 6 V, ou il est d’abord débranché, puis reste isolé. Quelle grandeur reste constante? Quelles sont la charge et l’énergie emmagasinée finales?

Suivre le raisonnement

Notons C la capacité, V la différence de potentiel (tension), Q la charge emmagasinée et U l’énergie emmagasinée. Le préfixe µ signifie un millionième : µF désigne les microfarads, µC les microcoulombs et µJ les microjoules.

Commençons par l’état initial : Q = CV = (2 µF)(6 V) = 12 µC. L’énergie vaut U = ½CV² = ½(2 µF)(6 V)² = 36 µJ. Avec ces unités, µF × V donne µC, et µF × V² donne µJ.

Branché : la source idéale maintient V à 6 V. Avec C = 4 µF, Q = CV = 24 µC et U = ½CV² = 72 µJ.

Isolé : aucune charge ne peut entrer ni sortir, donc Q reste à 12 µC. Avec C = 4 µF, V = Q/C = 3 V et U = Q²/(2C) = 18 µJ.

La même variation de capacité donne des résultats différents, car les contraintes diffèrent. L’énergie emmagasinée change : la source et/ou le mécanisme qui modifie la capacité peuvent échanger de l’énergie.

Choisir une explication ou un exercice

Pratique autonome

Guides et exercices gratuits

6 questions

Lois de Faraday et de Lenz : flux, signes et sens du courant

Déterminez le sens du courant induit à partir du flux variable. Quatre cas, schémas, graphiques et six exercices corrigés, avec un prolongement facultatif par dérivées.

Préparation aux examens

Notions et méthodes à réviser

La préparation peut combiner des questions conceptuelles sur les champs et des calculs de potentiels, circuits, forces magnétiques et induction.

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Questions sur les séances

Dans quelle langue les séances se déroulent-elles?

Les séances de tutorat sont actuellement offertes en anglais.