physique 4

Les sept unités fondamentales

Citer les 7 unités de base du SI avec leurs symboles et les grandeurs physiques mesurées.

Unités dérivées newton et joule

Exprimer le newton et le joule en unités de base du SI et définir leur origine physique.

Règles d'écriture des symboles

Appliquer les conventions d'écriture des symboles d'unités (absence de pluriel et de point, cohérence du système).

Préfixes et puissances de 10

Associer chaque préfixe courant (de atto à exa) à son facteur multiplicatif correspondant.

Conversion vers l'unité de base

Convertir une grandeur exprimée avec un préfixe en unité de base du SI en multipliant par le facteur correspondant.

Conversion entre préfixes

Réaliser une conversion entre deux unités préfixées différentes en passant par l'unité de base.

Constantes physiques fondamentales

Mémoriser les valeurs, symboles et unités des constantes universelles ($c$, $e$, $G$, $R$, $m_e$, $m_n$, $m_p$, $\varepsilon_0$, $\mu_0$).

Échelles astronomiques

Connaître les ordres de grandeur des masses et rayons du Soleil, de la Terre et de la Lune.

Nature des charges électriques

Identifier les deux types de charges (positive et négative) et donner des exemples d'objets électrisés par frottement.

Lois d'interaction électrostatique

Prédire si deux charges s'attirent ou se repoussent selon leurs signes respectifs.

Conservation de la charge

Vérifier la conservation de la charge totale lors d'un transfert de charge entre deux corps dans un système isolé.

Constitution de l'atome

Décrire la structure de l'atome (noyau, protons, neutrons, électrons) et définir les nombres $A$, $Z$ et $N$.

Échelles de dimensions atomiques

Situer les ordres de grandeur des dimensions de l'atome ($10^{-10}$ m), du noyau ($10^{-14}$ m) et du nucléon ($10^{-15}$ m).

Quantification de la charge

Démontrer que toute charge électrique $Q$ est un multiple entier de la charge élémentaire $e = 1,60 \times 10^{-19}$ C.

États de charge des matériaux

Expliquer la différence entre un matériau neutre, chargé positivement et chargé négativement en termes de charges positives et négatives.

Matériaux diélectriques

Définir un isolant (diélectrique) et citer des exemples de matériaux non conducteurs (verre, bois, plastiques).

Matériaux conducteurs

Expliquer le rôle des électrons libres dans la conduction électrique et définir la conductivité $\sigma$ et la résistivité $\varrho$.

Matériaux semi-conducteurs

Décrire les propriétés des semi-conducteurs et citer des exemples (Silicium, Germanium, Arséniure de gallium).

Matériaux supraconducteurs

Définir un supraconducteur et expliquer son comportement de conducteur parfait sous la température critique.

Électrisation par frottement

Expliquer le mécanisme de transfert d'électrons par frottement entre deux matériaux et le signe des charges obtenues (opposées).

Électrisation par contact

Décrire le transfert de charge par contact entre un objet chargé et un objet neutre, aboutissant à des charges de même signe.

Électrisation par influence

Expliquer la séparation des charges dans un conducteur neutre sous l'effet d'une charge extérieure approchée sans contact.

Rôle de la terre électrique

Définir la terre comme réservoir infini de charges pouvant absorber ou fournir des électrons pour neutraliser un objet.

Répartition superficielle des charges

Expliquer pourquoi les charges électriques libres se répartissent uniquement à la surface d'un conducteur, laissant l'intérieur neutre.

Effet de pointe

Décrire l'accumulation des charges aux extrémités pointues et arêtes saillantes d'un conducteur.

Cage de Faraday

Expliquer comment une enceinte conductrice fermée protège son intérieur des champs électriques externes.