Physique-Chimie · Première · Mouvements et interactions
Champ électrique et électrostatique
Charges qui s’attirent ou se repoussent.
En bref
Deux corps portant une charge électrique interagissent.
Deux corps portant une charge électrique interagissent. À la différence de la gravitation, cette interaction peut être attractive ou répulsive.
La loi de Coulomb
Deux charges ponctuelles q(A) et q(B), distantes de d, exercent l'une sur l'autre une force de valeur :
F = k × q(A) × q(B) / d² (en valeurs absolues)
avec k ≈ 9 × 10⁹ dans les unités du Système international.
| Les signes des charges | L'effet |
|---|---|
| Même signe | Elles se repoussent |
| Signes contraires | Elles s'attirent |
Les charges se comptent en coulombs (C) ; la charge élémentaire vaut e ≈ 1,6 × 10⁻¹⁹ C.
Même forme mathématique que la loi de Newton, en 1 / d² — mais une intensité sans commune mesure : entre deux protons, la répulsion électrique est environ 10³⁶ fois plus grande que l'attraction gravitationnelle.
Le champ électrique
Une charge q placée en un point où règne un champ E subit la force :
F = q × E
| Le signe de q | Le sens de la force |
|---|---|
| Positive | Dans le sens du champ |
| Négative | Dans le sens opposé |
Le champ se mesure en volts par mètre (V/m).
Le condensateur plan
Entre deux plaques parallèles portant des charges opposées, le champ est uniforme : même valeur, même direction, même sens en tout point.
E = U / d
où U est la tension appliquée et d la distance entre les plaques. Les lignes de champ y sont des droites parallèles, perpendiculaires aux plaques, orientées du plus vers le moins.
Lignes de champ
| Autour d'une charge… | Les lignes sont… |
|---|---|
| Positive | Radiales et sortantes |
| Négative | Radiales et entrantes |
Une ligne de champ est tangente au vecteur champ en chacun de ses points.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
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1.Deux charges de même signe…
2.Quelle est l’unité de charge électrique du Système international ?
3.La loi de Coulomb a la même dépendance en distance que la loi de gravitation.
4.Quelle est la relation entre le champ électrique et la force subie par une charge q ?
5.Comment est le champ électrique entre les plaques d’un condensateur plan ?
6.Quelle relation donne la valeur du champ dans un condensateur plan ?
0 / 6 questions
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