Chapitre 2
Lois fondamentales
de l’électrodynamique
Si les lois régissant les phénomènes électromagnétiques ont été établies dans un
contexte « classique » à la fin du XIX
e siècle, il n’en reste pas moins que la nature de l’électrodynamique est profondément relativiste. Cent ans après la publication
du premier volet de la théorie d’Einstein, il peut sembler naïf de rappeler ici le rôle
capital que joue la relativité restreinte dans notre conception des phénomènes d’interaction électromagnétique. Bien plus que de simples « corrections » visant à étendre
la validité d’un modèle classique au domaine des grandes vitesses
(1) , les doctrines
relativistes offrent un cadre cohérent et rigoureux pour la compréhension et l’étude
des interactions subies par des sources électromagnétiques en mouvement relatif.
Pourtant, la plupart des ouvrages traitant de l’électromagnétisme appliqué reproduisent des schémas didactiques convenus dans lesquels les équations de Maxwell
sont développées dans le contexte de l’analyse vectorielle en trois dimensions.
Certains aspects, touchant notamment à l’électrodynamique de la matière en mouvement, requièrent alors l’introduction de concepts physiques plus ou moins discutables. Certes, l’approche traditionnelle est parfaitement opérante tant que les
(1) La vitesse des charges qui constituent les courants circulant dans les conducteurs utilisés en électrotechnique est de l’ordre de 1 mm.s −1 à peine. L’équilibre électrique qui règne au sein du conducteur entre les
charges de signes opposés neutralise les effets de nature électrostatique. En revanche, bien que la vitesse des
porteurs soit largement inférieure à celle de la lumière, ces charges sont en quantité telle que les effets relativistes liés à leur déplacement sont parfaitement perceptibles. Le champ magnétique engendré au voisinage
d’un conducteur parcouru par un courant en est une manifestation directe.
Lois fondamentales
de l’électrodynamique
Si les lois régissant les phénomènes électromagnétiques ont été établies dans un
contexte « classique » à la fin du XIX
e siècle, il n’en reste pas moins que la nature de l’électrodynamique est profondément relativiste. Cent ans après la publication
du premier volet de la théorie d’Einstein, il peut sembler naïf de rappeler ici le rôle
capital que joue la relativité restreinte dans notre conception des phénomènes d’interaction électromagnétique. Bien plus que de simples « corrections » visant à étendre
la validité d’un modèle classique au domaine des grandes vitesses
(1) , les doctrines
relativistes offrent un cadre cohérent et rigoureux pour la compréhension et l’étude
des interactions subies par des sources électromagnétiques en mouvement relatif.
Pourtant, la plupart des ouvrages traitant de l’électromagnétisme appliqué reproduisent des schémas didactiques convenus dans lesquels les équations de Maxwell
sont développées dans le contexte de l’analyse vectorielle en trois dimensions.
Certains aspects, touchant notamment à l’électrodynamique de la matière en mouvement, requièrent alors l’introduction de concepts physiques plus ou moins discutables. Certes, l’approche traditionnelle est parfaitement opérante tant que les
(1) La vitesse des charges qui constituent les courants circulant dans les conducteurs utilisés en électrotechnique est de l’ordre de 1 mm.s −1 à peine. L’équilibre électrique qui règne au sein du conducteur entre les
charges de signes opposés neutralise les effets de nature électrostatique. En revanche, bien que la vitesse des
porteurs soit largement inférieure à celle de la lumière, ces charges sont en quantité telle que les effets relativistes liés à leur déplacement sont parfaitement perceptibles. Le champ magnétique engendré au voisinage
d’un conducteur parcouru par un courant en est une manifestation directe.