Annales sur Magnétostatique

Magnétostatique

Au programme

La magnétostatique en spé couvre le champ magnétique créé par des courants, les symétries et invariances spécifiques au champ axial, le théorème d'Ampère, le dipôle magnétique et le potentiel vecteur. Programme commun MP/PC/PSI, en continuité avec la première année. Le PT et la PSI l'utilisent en électromagnétisme et conversion d'énergie.

Pourquoi c'est testé

15 sujets de concours dans notre base touchent à la magnétostatique, entre 2014 et 2026, chez Centrale-Supélec, Mines-Ponts et X-ENS. Pièges récurrents :

• Invariance en z invoquée a priori alors qu'elle ne se constate qu'après application du théorème d'Ampère (jury Mines-Ponts PSI 2014 : « l'indépendance du champ magnétique par rapport à la variable z ne résultait pas d'une invariance a priori et ne pouvait être constatée qu'après l'application du théorème d'Ampère »)
• Densité de courant constante dans une géométrie torique où elle dépend de r (jury Mines-Ponts PSI 2014 : « la difficulté particulière de la géométrie du tore a conduit à de nombreux calculs faux, plusieurs candidats multipliant naïvement j par la surface de la section rectangulaire alors que j dépendait de r, d'autres intégrant sur r et θ au lieu de r et z »)
• Symétries et invariances bâclées en général (jury Mines-Ponts PSI 2014 : « les erreurs et imprécisions (hélas) habituelles sur les symétries et invariances ont été sanctionnées »)

Comment réviser

Trois axes :

1. Symétries avant tout : repère cylindrique/sphérique adapté, plan de symétrie ↔ B perpendiculaire, plan d'antisymétrie ↔ B parallèle. 2. Théorème d'Ampère : contour fermé bien choisi, courant enlacé compté algébriquement, validité en régime stationnaire ou ARQS. 3. Travailler les sujets : Physique 1 Mines-Ponts PSI 2014 (tore tronqué), sujets Mines-Ponts MP/PC sur solénoïdes et bobines.