Lélectromagnétisme

L'électromagnétisme est l'une des interactions fondamentales qui décrit l'interaction entre les charges électriques et les champs magnétiques. Il regroupe les phénomènes statiques et dynamiques de l'électricité et du magnétisme, ainsi que les ondes électromagnétiques qui se propagent dans l'espace et transportent énergie et information.

Le cadre classique est fourni par les équations de Maxwell, qui décrivent comment E et B se créent et se modulent mutuellement. En forme différentielle ou intégrale, elles comprennent la loi de Gauss pour l'électricité, la loi de Faraday de l'induction, la loi d'Ampère avec le terme de déplacement, et la loi de Gauss pour le magnétisme.

Ces équations prédisent que les champs E et B se propagent sous forme d'ondes électromagnétiques dans le vide à la vitesse de la lumière, c = 1/√(ε0 μ0). Dans les milieux matériels, les propriétés électriques et magnétiques (ε, μ) et les relations D = εE, B = μH déterminent la vitesse et la répartition des champs.

La force exercée sur une charge q se réalise selon la force de Lorentz, F = q(E + v × B), ce qui explique le mouvement des charges et les courants.

Histoire et cadre moderne: les découvertes d'Oersted, Faraday et Maxwell ont uni l'électricité et le magnétisme; les développements ultérieurs par Heaviside et Lorentz ont formalisé le cadre et ouvert la voie à de nombreuses technologies. Dans la physique moderne, l'électromagnétisme se décrit aussi par l'électrodynamique quantique, où les champs échangent des quanta appelés photons, dans une théorie de jauge (U(1)) qui rend compte des interactions électromagnétiques.

Ses applications couvrent les télécommunications, l'optique, l'imagerie médicale, l'électronique et l'énergie, et son étude demeure centrale pour comprendre la lumière et les interactions radiatives.