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Bernard BOURNIQUEL
14 octobre 2021
Physique

Physique

Comme en 2018-2019, cette activité proposera en alternance le cours de Bernard Bourniquel et des exposés proposés par les auditeurs. Le cours traitera de l’électromagnétisme en insistant sur l’aspect historique et sur les concepts de charge électrique et de champ électromagnétique. Dans un souci de cohérence, il serait souhaitable que les exposés traitent des applications de l’électricité.

Le cours : l’électromagnétisme

L’électromagnétisme est la partie de la physique qui décrit les phénomènes électriques et magnétiques. Les applications de l’électricité utilisant les effets des courants électriques sont partout dans notre société. Les télécommunications, le chauffage, la climatisation, les moyens de cuisson utilisent déjà l’électricité. En France, environ 55% du transport ferroviaire passe par des voies électrifiées ; les automobiles sont en train de se convertir à l’énergie électrique. Les moteurs électriques sont partout : à la maison pour nos multiples aides ménagères, dans les ateliers, dans les usines. Sans électricité, l’économie serait à l’arrêt.

L’ambition de ce cours est de montrer l’impact colossal de la découverte des courants électriques et de leurs effets sur la physique plutôt que de décrire les applications de l’électricité. Au début du XIXe siècle, on ne connaissait que les phénomènes électrostatiques et la physique était essentiellement constituée par la mécanique et la loi de la gravitation d’Isaac Newton. Tout va changer pendant la première moitié du XIXe siècle grâce aux découvertes d’Ampère, Faraday et Maxwell, entre autres. La série d’articles publiés entre 1850 et 1870 par James Clerck Maxwell a fondé la théorie électromagnétique.

La théorie électromagnétique montre que l’électricité, le magnétisme et la lumière sont des manifestations d’un seul et même objet physique, le champ électromagnétique. Le concept de champ est essentiel en physique classique mais son rôle est encore plus fondamental dans les théories quantiques des champs qui constituent le Modèle Standard. Ces théories sont des extrapolations de l’électrodynamique quantique, la version quantique de l’électromagnétisme. Les théories quantiques des champs apportent la réponse à une des caractéristiques les plus fondamentales de la Nature : l’existence des particules élémentaires (électrons, quarks…) en multiples copies parfaitement conformes. Si deux électrons, où qu’ils soient, sont strictement identiques, c’est qu’il s’agit de quanta du même objet physique sous-jacent, le champ électron. Le même concept s’applique aux photons ou aux quarks. Les champs constituent donc la réalité physique fondamentale pour les physiciens aujourd’hui.

Jour : le jeudi
Heure : 17 h
Durée : 1 h 30
Lieu : IUT, 58 rue Michel Ange, salle non définie
Dates des 6 cours : 18/11, 02/12, 06/01, 03/02, 10/03, 07/04.
Dates des 6 exposés : 16/12, 20/01, 24/02, 24/03, 28/04 (sous réserve de propositions d’exposés)
Prix : 30 €

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