La physique en 18 mots-clés

Le présent ouvrage présente les aspects généraux du transport d'électricité dans les milieux matériels, c'est-à-dire l'électrocinétique, à différents niveaux qui sont ceux du nouveau cursus universitaire européen licence-mastère-doctorat en 3-5-8 ans, tout en tenant compte de spécificités françaises comme les classes préparatoires aux grandes écoles scientifiques. On a présenté les notions d'électrocinétique rencontrées en chimie et en biologie dans le même cadre conceptuel et la même terminologie, en vue d'une meilleure communication interdisciplinaire. On n'a pas traité les circuits électriques et électroniques ni les sujets spécialisés. Les chapitres 1-6 (licence) sont une version enrichie de l'ancien programme de premier cycle universitaire. Les chapitres 7-12 (mastère) développent les mêmes sujets ou en abordent de nouveaux. Les chapitres 13-15, pour les doctorants, envisagent le transport de particules chargées en tant que processus stochastique, dans le but d'approfondir certaines des notions des chapitres précédents. Le prérequis comprend les notions de base de l'électrostatique (la connaissance détaillée des milieux diélectriques n'étant pas nécessaire) et de la thermodynamique d'équilibre (n'excédant pas, en mastère, la connaissance des distributions énergétiques de Maxwell-Boltzmann et de Fermi-Dirac). On a fait un usage minimal de la mécanique quantique, dont les notions utiles à la compréhension de l'électrocinétique ont été intégrées à l'ouvrage. Le niveau mathématique a été limité au minimum nécessaire. Un autre volume, du même auteur et chez le même éditeur, propose au lecteur 137 exercices et problèmes d'application des notions d'électrocinétique, dont 75 portent sur les six premiers chapitres. Chaque exercice ou problème est accompagné d'un corrigé détaillé.

Ce volume propose 137 exercices et problèmes d'électrocinétique, dont la répartition selon les nouveaux programmes universitaires européens en 3-5-8 ans est la suivante : Licence (le-3e années) : 75, Mastère (4e et 5e années) : 47, Doctorat (6e-8e années) : 15 exercices et problèmes. Tous les exercices et les problèmes sont corrigés, le corrigé comprend le raisonnement et la solution : On a Inclus l'électrocinétique de la chimie et de la biologie générales. Principaux thèmes abordés : Charges mobiles et courants électriques dans les milieux matériels, Diffusion de particules, Conductivité et loi d'Ohm locale, Effet Joule et conduction thermique, Conduction électrique dans un champ magnétique, Induction électromagnétique, Conductivité des solutions et piles électriques, Bio-électricité cellulaire, Contacts de conducteurs électriques, Effets thermo-électriques, Déviations à la loi d'Ohm, Transport de particules en milieu inhomogène Processus de Markov et équation de Fokker et Planck. Les réseaux électriques et les circuits électroniques ne sont pas abordés. Hormis le cours d'électrocinétique, le prérequis comprend les notions de base d'électrostatique (la connaissance détaillée des milieux diélectriques n'est pas nécessaire) et de thermodynamique d'équilibre (n'excédant pas, en mastère, la connaissance des distributions énergétiques de Maxwell-Boltzmann et de Fermi-Dirac). La mécanique quantique se limite, en mastère, à la connaissance des bandes d'énergie dans un solide cristallin. Un autre volume, du même auteur et chez le même éditeur, expose les notions d'électrocinétique de licence (chapitres 1-6), de mastère (chapitres 7.12) et de 3e cycle (chapitres 13 et 15) utilisées dans ces exercices.

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