Cours de Physique Générale - 03 - Electricité - Sivoukhine

L’étude de l'électricité comporte trois groupes de questions. Le premier concerne les notions fondamentales et les principes généraux qui sont à la base des phénomènes électriques et magnétiques;
le deuxième concerne les propriétés électriques et magnétiques des substances, et enfin les questions du troisième groupe embrassent les applications de l’électricité.
Dans ce cours ce sont surtout les questions du premier groupe qui seront traitées avec toute l’ampleur nécessaire. Nous adoptons pour cela la méthode d’induction ; les notions et les principes de base sont
établis par généralisation des données expérimentales qui ne présentent elles-mêmes qu’un domaine de validité limité. Une succession continue de généralisations nous conduira petit à petit aux équations de Maxwell que nous utiliserons largement dans la deuxième partie de ce volume.
Il est bien naturel que dans un cours de Physique générale on ne saurait traiter avec une ampleur égale les propriétés électriques et magnétiques des substances. D’ailleurs une étude approfondie de ces propriétés doit se fonder sur la mécanique quantique et par conséquent faire l’objet de cours spéciaux. Néanmoins nous nous sommes efforcés de traiter ces questions aussi largement qu’on peut le faire
dans un cours destiné aux étudiants des premières années d’étude.
Nous faisons largement appel à la thermodynamique, sans laquelle on ne peut donner un exposé clair et complet ni des questions particulières, ni des concepts généraux de l’électrodynamique macroscopique.

Nous avons accordé aux applications de l’électricité beaucoup moins d’attention que ne le méritent ces questions. Quelques questions seulement ont été retenues et encore ne les traitons-nous que du point de vue des principes de calcul.
Nous avons adopté dans notre cours le système gaussien d’unités de mesure. Nous avons évoqué dans la préface au tome I les raisons qui nous ont incité à rejeter le Système International. Nous revenons
encore une fois sur cette question au § 85 de ce tome. Nous ne pouvons cependant oublier qu’à l’école secondaire et dans les écoles d’ingénieurs l’enseignement de la physique se fonde sur le système SI. Ce même système est de plus en plus largement utilisé dans les publications périodiques, notamment celles traitant des applications techniques. Aussi avons-nous jugé utile d’exposer au § 85 les principes d’établissement de ce système d’unités pour l’électrodynamique ainsi que ses rapports avec le système gaussien. Un tableau, fondé sur une règle générale, aidera à transformer les formules écrites dans un système d’unités en formules fondées sur l’autre système.
En outre nous donnons en appendice la liste des principales formules de l’électrodynamique écrites dans le système SI. Le lecteur retrouvera dans cet appendice sous le même numéro les formules figurant dans le cours en système gaussien. Au cas où une formule manquerait, la reconversion s’effectue aisément à l’aide du tableau 1 dont il a été question ci-dessus. Enfin, dans le tableau 2, sont consignées les formules de conversion des unités SI en unités gaussiennes.
Tout comme les deux premiers, ce troisième tome est fondé sur les cours que nous avons faits depuis 1957 aux étudiants de deuxième année de l’Institut de Physique technique de Moscou. Aussi tout ce qui a été dit dans les préfaces aux premiers tomes sur les objectifs et la méthode d’enseignement de la physique s’applique à ce troisième tome.
Nombre de problèmes donnés dans ce tome avaient figurés aux examens écrits et dans les compositions. Les énoncés de ces problèmes ont été élaborés par les collaborateurs de la chaire de Physique générale.
Les expériences de démonstration qui accompagnaient les cours ont été utiles non seulement aux étudiants, mais à nous-mêmes. Nous voulons remercier ici les assistants qui les ont élaborées et réalisées.