Champ Ă©lectrique

La champ Ă©lectrique C’est l’espace qui est sous l’influence d’une charge Ă©lectrique. Autrement dit, c’est la force qu’une particule chargĂ©e ressentirait si elle Ă©tait placĂ©e près d’une autre particule chargĂ©e. Il est reprĂ©sentĂ© par la lettre ET lettre majuscule avec une flèche au-dessus, indiquant qu’il s’agit d’une quantitĂ© vectorielle:

gras italique E avec flèche droite en gras au-dessus du champ gras égal espace gras gras électrique

Quel est le champ Ă©lectrique?

Une explication qui peut nous aider Ă  comprendre ce qu’est le champ Ă©lectrique est de visualiser deux corps A et B avec des charges positives. Le corps B a une charge q0 et subit une force Ă©lectrique F exercĂ© par le corps A. Ensuite, nous enlevons le corps B et marquons cette position comme point P. Nous pouvons maintenant dire que le corps A provoque un champ Ă©lectrique au point P, mĂŞme s’il n’y a pas de charge.

Si une charge ponctuelle q0 est placée au point P, elle subit une force électrique du champ électrique du corps A.

Caractéristiques du champ électrique

  • C’est invisible.
  • Il est tridimensionnel, il entoure la charge.
  • C’est une quantitĂ© vectorielle.
  • Il provient de charges Ă©lectriques.
  • Le champ produit par un point de charge positif pointe dans une direction Ă©loignĂ©e de la charge.
  • Le champ produit par un point de charge nĂ©gatif pointe vers la charge.
  • L’intensitĂ© du champ diminue Ă  mesure que la distance augmente.

Formule du champ Ă©lectrique d’une charge ponctuelle

Le champ Ă©lectrique d’une charge ponctuelle peut ĂŞtre calculĂ© par la formule:

gras italique E avec flèche droite en gras au-dessus de la fraction égale numérateur gras 1 entre dénominateur gras 4 gras πε indice gras 0 fin fraction. fraction gras italique q entre gras italique r élevé en gras 2 gras r avec circonflexe gras au-dessus de k gras égal fraction gras q entre gras r élevé en gras 2 gras r avec circonflexe gras au-dessus

oĂą:

ET: est le champ Ă©lectrique de la charge ponctuelle;

q: est la charge de la particule qui subit le champ Ă©lectrique;

r2: est la grandeur de la position relative du vecteur;

Č“: est le vecteur unitaire de la position relative du vecteur;

ℇ0 (zĂ©ro epsilon): allocation d’espace libre, environ 8,854 x 10-12 C2 / N.m2;

k: est la constante de la force Ă©lectrostatique, avec une valeur approximative de 9,0 x 109 N.m2 / C2.

La unitĂ©s de champ Ă©lectrique sont des unitĂ©s de force sur des unitĂ©s de charge dans le SI, c’est-Ă -dire newton / coulomb (N / C).

Voir aussi la loi de Coulomb.

Lignes de champ Ă©lectrique

Les lignes de champ Ă©lectrique sont des lignes imaginaires qui servent Ă  reprĂ©senter le champ Ă©lectrique. C’Ă©tait une idĂ©e prĂ©sentĂ©e par le scientifique anglais Michael Faraday (1791-1867) pour montrer la notion d’intensitĂ© et d’orientation du champ Ă©lectrique.

Caractéristiques des lignes de champ électrique

  • Les lignes partent des charges positives et pointent vers les charges nĂ©gatives.
  • Ils ne se croisent pas.
  • Plus la densitĂ© des lignes de champ Ă©lectrique est Ă©levĂ©e, plus l’intensitĂ© du champ Ă©lectrique est Ă©levĂ©e ET.
  • Ils peuvent ĂŞtre droits ou courbes.
  • Le nombre de lignes est Ă©gal Ă  la charge sur la constante de permissivitĂ©, q / ℇ0.

Types de champ Ă©lectrique

  • Champ Ă©lectrique uniforme– L’amplitude et la direction du champ ont les mĂŞmes valeurs n’importe oĂą dans une rĂ©gion donnĂ©e. Par exemple, le champ Ă©lectrique dans un conducteur.
  • Champ Ă©lectrique non uniforme: les valeurs de magnitude et de direction du champ varient en diffĂ©rents points du champ.

Exemples de champs Ă©lectriques

exemple de champ Ă©lectrique

Le ballon Ă  plasma est une source de champ Ă©lectrique.

Le ballon Ă  plasma ou la boule de plasma peut ĂŞtre utilisĂ© de manière pratique pour dĂ©montrer la prĂ©sence du champ Ă©lectrique. La boule de plasma gĂ©nère une haute tension avec un faible courant Ă  travers un circuit similaire Ă  la bobine Tesla. Le champ Ă©lectrique s’Ă©tend au-delĂ  de la boule de verre, qui peut ĂŞtre dĂ©tectĂ©e en allumant des lampes LED, des ampoules au nĂ©on et des tubes fluorescents lorsque nous les rapprochons de la boule de plasma.

Les références

Lincoln, J. Plasma globe revisité (2018). Le professeur de physique 56:62. https://doi.org/10.1119/1.5018702

Sears, F., Zemansky, M., Young, H, D., Freedman, RA University Physics with Modern Physics volume 2.12ème édition. Pearson Education, Mexique 2009.

 

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