Objectifs
- Comprendre la notion du champs électrique,
- Déterminer l’intensité et la direction d’un chaps induit par une charge ponctuelle,
- Comprendre la relation entre un champ et la force électrique.
Description
Une charge électrique modifie, de par sa présence, l’espace autour d’elle. Cette modification appelée champ électrique est proportionnelle à l’intensité de la charge. L’intensité du champ électrique diminue rapidement avec la distance.
Une charge électrique qui se trouve dans un champ électrique subit une force électrique.
Direction
La direction d’un champ électrique dépend du signe de la charge électrique qui l’engendre : si la charge est positive alors les vecteurs représentant le champ sont centrifuges. Si la charge est négative alors les vecteurs représentant le champ sont centripètes :
Intensité
Le champ électrique généré par une charge électrique est proportionnel à l’intensité de la charge. Il diminue rapidement avec la distance. Il est inversement proportionnel au carré de la distance).
En d’autres termes si on multiplie la charge par deux, le champ est deux fois plus intense. Si on réduit la distance de moitié alors le champ est quatre fois plus intense.
E = Champ électrique (unité: N/C ou V/m)
Q = Charge électrique (unité: C)
r = Distance entre la charge et l’endroit ou on mesure le champ (unité: m)
C = Constante de Coulomb (9.109 N.m2/C2)
Force électrique
Une charge électrique q plongée dans un champ électrique E subit une force F proportionnelle au champ et à l’intensité de la charge.
F = Force électrique (unité : N)
E = Champ électrique (unité : N/C)
q = Charge électrique qui subit le champ (charge témoin) (unité: C)
Une charge électrique positive plongée dans un champ électrique subit une force de même direction et de même sens que le champ. Une charge électrique négative plongée dans un champ électrique subit une force de même direction mais de sens opposée au champ :
