From 65d4d433c2e4b32c24412a279ac78e65fc4135bd Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Claude Meny Date: Thu, 29 Apr 2021 13:41:48 +0200 Subject: [PATCH] Update 00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/30.n3/textbook.en.md --- .../50.structure-example/30.n3/textbook.en.md | 144 +++++++++--------- 1 file changed, 72 insertions(+), 72 deletions(-) diff --git a/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/30.n3/textbook.en.md b/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/30.n3/textbook.en.md index 5ec65f969..0371b6012 100644 --- a/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/30.n3/textbook.en.md +++ b/00.brainstorming-pedagogical-teams/45.synthesis-structuring/40.electromagnetism/50.structure-example/30.n3/textbook.en.md @@ -73,7 +73,7 @@ most likely to 1 web page of M3P2, otherwise 2 or 3. !! intended for physicists and others who will need to master Maxwell's equations. !! And a learning guide on levels 3 and 4. !! -!! *Program elements, or structuring in chapter* : +!! *Program elements, or structuring in chapters* : !! * give a general vision of electromagnetism, the cycle: !! moving charges !! $`=`$ (4 Maxwell equations) $`\Longrightarrow`$ @@ -90,11 +90,11 @@ most likely to 1 web page of M3P2, otherwise 2 or 3. !! !! *For whom?* : All, at this level 3. --------------------------------------------------- ------------------------------ +-------------------------------------------------------------------------------- !! *BLOCK ELMAG3-2* !! -!! *Possible title * : Introduction to electromagnetic phenomena +!! *Possible title* : Introduction to electromagnetic phenomena !! !! *Short description* : A general view of electromagnetic phenomena !! of level N3, by privileging the phenomenological study with the mathematical tool @@ -102,7 +102,7 @@ most likely to 1 web page of M3P2, otherwise 2 or 3. !! intuitive meaning, but go no further) necessary to !! Maxwell's electromagnetism. !! -!! *Program elements, or structuring in chapter* : +!! *Program elements, or structuring in chapters* : !! The causes of the electric field (static: charges; and variable: B variable, !! therefore in particular variable currents, moving currents and magnets). !! The causes of the magnetic field (static: constant currents; and variable E variable, @@ -112,111 +112,111 @@ most likely to 1 web page of M3P2, otherwise 2 or 3. -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG3-3* +!! *BLOCK ELMAG3-3* !! -!! *Titre possible* : Electrostatique dans le vide : calculs directs +!! *Possible title* : Electrostatics in vacuum: direct calculations !! -!! *Description succincte :* Electrostatique : E et V, avec relation intégrale (circulation) -!! et locale (gradient) entre E et V. Calculs directs de E créé par des charges, et -!! de F induit par E sur des charges, introduction au dipôle électrique -!! (force et moment qui s'exerce sur lui, et champ E qu'il créé à grande distance). -!! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Short description* : Electrostatic: E and V, with integral relation (circulation) +!! and local (gradient) between E and V. Direct calculations of E created by loads, and +!! of F induced by E on charges, introduction to the electric dipole +!! (force and moment which is exerted on it, and field E which it creates at great distance). !! -!! *Pour qui ?* tous (physique, biologie, écologie, etc…) de niveau N3. +!! *Program elements, or structuring in chapters* : +!! +!! *For whom?* : All (physics, biology, ecology, etc.) at level N3. -------------------------------------------------------------------------------- -!!!! *BLOC ELMAG3-4* +!!!! *BLOCK ELMAG3-4* !!!! -!!!! *Titre possible* : Electrostatique dans le vide : premiers pas vers les équations de Maxwell +!!!! *Possible title* : Electrostatics in vacuum: first steps towards Maxwell's equations !!!! -!!!! *Description succincte :* Théorème de Gauss (intégral et local) et tout l'outil -!!!! conceptuel et mathématique associé : symétries, vecteurs et pseudo vecteurs, divergence, -!!!! rotationnel, laplacien, équation de Poisson -!!!! -!!!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : -!!!! établir au final $`div\overrightarrow{E}=\rho/\epsilon_0`$, mais aussi -!!!! $`\overrightarrow{rot}\overrightarrow{E}=\overrightarrow{0}`$ -!!!! et $`\Delta V = \rho/\epsilon_0`$ -!!!! +!!!! *Short description* : Gaussian theorem (integral and local) and all the tool +!!!! conceptual and associated mathematics: symmetries, vectors and pseudo vectors, divergence, +!!!! rotational, Laplacian, Poisson equation !!!! -!!!! *Pour qui ?* physiciens et autres qui devront maîtriser les équations de Maxwell. +!!!! *Program elements, or structuring in chapter* : +!!!! finalize $`div \overrightarrow{E} = \ ho / \epsilon_0`$, but also +!!!! $`\overrightarrow{rot} \overrightarrow{E} = \ overrightarrow{0}`$ +!!!! and $`\Delta V = \rho / \epsilon_0`$ +!!!! +!!!! +!!!! *For whom?* : Physicists and others who will have to master Maxwell's equations. -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG3-5* +!! *BLOCK ELMAG3-5* !! -!! *Titre possible* : Les milieux conducteurs (soumis à E stationnaire) +!! *Possible title* : Conductive media (subject to stationary E) !! -!! *Description succincte :* milieux conducteur & semiconducteurs, charges liées -!! ET présence de charges libres, vitesse thermique. -!! Matériaux (solide) cond. et semi-cond soumis à E stationnaire : vitesse de dérive, notion de trou -!! Cond. participant à circuit conducteur fermé : vecteur densité volumique de courant, -!! puis surfacique, intensité, résistivité-conductivité (prop locale) et résistance, -!! Loi d'Ohm (locale et intégrale), équationd de conservation de la charge (tous voient -!! ou revoient ici la divergence) -!! Cond. isolé : champ électrique exterieur/interne/total, transitoire : champ E extérieur => charges libres -!! en surface, équilibre => Etotal=0 => équipotentielle & densité volumique de charge nulle -!! (justification phénoménologique, et par Th Gauss cité pour tous) -!! vers cage de Faraday et ondes EM (même si c'est E variable) +!! *Short description* : conductive & semiconductor media, bound charges +!! AND presence of free charges, thermal speed. +!! Materials (solid) cond. and semi-cond subjected to stationary E: drift speed, notion of hole +!! Cond. participating in a closed conductive circuit: current volume density vector, +!! then surface, intensity, resistivity-conductivity (local prop) and resistance, +!! Ohm's law (local and integral), charge conservation equation (all see +!! or review the discrepancy here) +!! Cond. isolated: external / internal / total electric field, transient: external E field => free charges +!! on the surface, equilibrium => Etotal = 0 => equipotential & volume density of zero charge +!! (phenomenological justification, and by Th Gauss cited for all) +!! towards Faraday cage and EM waves (even if it is variable E) !! -!! *Idée* : c'est pour tous au niveau 3. Si c'est trop détaillé pour certains, il -!! reste une description de ce thème au niveau 2 +!! *Idea* : it is for everyone at level 3. If it is too detailed for some, it is +!! remains a description of this theme at level 2 !! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Program elements, or structuring in chapters* : !! -!! *Pour qui ?* tous au niveau 3 +!! *For whom?* All at level 3. -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG3-6* +!! *BLOCK ELMAG3-6* !! -!! *Titre possible* : Les milieux diélectriques 1 (soumis à Eext stationnaire) +!! *Possible title* : Dielectric media 1 (subjected to stationary Eext) !! -!! *Description succincte :* Description succincte : milieu diélectrique, moment dipolaire -!! électrique, phénomènes à l'origine des moments dipolaires, vecteur polarisation, -!! polarisation électronique, atomique et d'orientation, relation E et P, milieux LHI : -!! susceptibilité, polarisation uniforme, non uniforme, densité volumique de charges -!! de polarisation, densité surfacique de charges de polarisation, interface diélectrique/conducteur -!! avec diélectrique isotrope/anisotrope, vecteur induction électrique, liens entre D, E, P,ε, ε_0, ε_r, χe -!! (tout cela pour E stationnaire, mais dans "au-delà, on indique que cela dépendra de la fréquence -!! du champ E =>N4) -!! -!! *Idée* : c'est pour tous au niveau 3. Si c'est trop détaillé pour certains, il -!! reste une description de ce thème au niveau 2 +!! *Short description* : Short description: dielectric medium, dipole moment +!! electric, phenomena at the origin of dipole moments, polarization vector, +!! electronic, atomic and orientation polarization, E and P relationship, LHI media: +!! susceptibility, uniform, non-uniform polarization, volume density of charges +!! polarization, surface density of polarization charges, dielectric / conductor interface +!! with isotropic / anisotropic dielectric, electric induction vector, links between D, E, P, ε, ε_0, ε_r, χe +!! (all this for E stationary, but in "beyond, we indicate that it will depend on the frequency +!! of field E => N4) !! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Idea* : it is for everyone at level 3. If it is too detailed for some, it is +!! remains a description of this theme at level 2 !! -!! *Pour qui ?* tous au niveau 3 +!! *Program elements, or structuring in chapters* : +!! +!! *For whom?* All at level 3. -------------------------------------------------------------------------------- -!!!! *BLOC ELMAG3-7* +!!!! *BLOCK ELMAG3-7* !!!! -!!!! *Titre possible* : Les milieux diélectriques 2 (soumis à Eext stationnaire) +!!!! *Possible title* : Dielectric media 2 (subjected to stationary Eext) !!!! -!!!! *Description succincte :* Théorème de Gauss (intégral et local) exprimé -!!!! avec E, puis avec D -!!!! -!!!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : -!!!! +!!!! *Short description* : Gaussian theorem (integral and local) expressed +!!!! with E, then with D !!!! -!!!! *Pour qui ?* physiciens et autres qui devront maîtriser les équations de Maxwell -!!!! dans la matière et aux interfaces +!!!! *Program elements, or structuring in chapters* : +!!!! +!!!! +!!!! *For whom?* : Physicists and others who will have to master Maxwell's equations +!!!! in matter and at interfaces -------------------------------------------------------------------------------- -!! *BLOC ELMAG3-8* +!! *BLOCK ELMAG3-8* !! -!! *Titre possible* : Les condensateurs (soumis à E stationnaire) +!! *Possible title* : Capacitors (subject to stationary E) !! -!! *Description succincte :* Conducteurs en influence totale - condensateurs -!! - capacité - avec et sans diéléctrique - série et en parallèle - énergie - et ? +!! *Short description* : Conductors in total influence - capacitors +!! - capacity - with and without dielectric - series and in parallel - energy - and? !! -!! *Eleménts de programme, ou structuration en chapitre* : +!! *Program elements, or structuring in chapter* : !! -!! *Pour qui ?* tous au niveau 3 +!! *For whom?* : All at level 3. --------------------------------------------------------------------------------