Champ électrique (charge au repos)
Charge électrique
Champ électrique en action
Lignes de champ électrique
Les lignes de champ
Les références
Théorie
by Pepe ©
 
Accueil Arborescence Page précédente


La petite histoire Up Page
Charge électrique
Des charges électriques réparties dans l'espace (Q1 à Q4 sur la figure) exercent une force F sur la charge de test Q
Cette force dépend de la valeur de Q, de son emplacement, de l'emplacement des autres charges et de la matière constituant l'espace
Cette force définit un champ vectoriel (un vecteur associé à chaque point de l'espace) appelé champ de force
En divisant ce champ de force par la valeur de la charge de test Q, on définit le champ électrique E

Comprendre simplement Up Page
Champ électrique en action
"C'est la description des champs entre les deux charges, et non les charges elles-mêmes qui est essentielle pour comprendre leur action". Einstein.


Champ électrique entre deux particules chargées de signe opposé.
Les surfaces équipotentielles (E) sont toujours égales et toujours perpendiculaires aux lignes de forces (L) du champ électrique.

Domaines de présence Up Page
Lignes de champ électrique

Le diagramme de gauche représente les lignes de champ correspondant au champ électrique créé par deux charges positives. Le diagramme de droite figure les lignes de champ associées au champ électrique généré par deux charges de signe contraire. Chaque ligne de champ est tangente en chaque point à la direction du champ.

Son interprétation dans l'avenir Up Page
Les lignes de champ
Le tracé des lignes de champ permet d'établir l'allure générale du champ électrique dans une région donnée de l'espace. La ligne de champ représente l'orientation du champ électrique résultant en un point de l'espace. En tout point, le champ électrique résultant est tangent à la ligne de champ passant par ce point. Pour tracer convenablement les lignes de champ, certaines règles s'appliquent.

Caractéristiques des lignes de champ
Les lignes de champ sont continues entre les charges positives et négatives. Les lignes de champ sont produites par les charges positives et absorbées par les charges négatives.

Nombre de lignes de champ
Le nombre de lignes de champ produites ou absorbées par une charge est proportionnel à la grandeur de la charge (une charge +2q produit deux fois plus de lignes qu'en absorbe une charge -q).


Symétrie
Les lignes de champ doivent respecter la symétrie de la distribution des charges.

Pas d'intersection
Les lignes de champ ne doivent pas se croiser.

Distribution de charges
En s'éloignant de la distribution de charges, les lignes de champ semblent provenir d'une charge ponctuelle de valeur égale à la charge nette de la distribution.

Dipôle électrique
Avant de tracer les lignes de champ, il peut être utile de déterminer l'orientation du champ électrique résultant en quelques points de l'espace.


Champ résultant
Lorsque l'orientation du champ résultant est connue pour plusieurs points de l'espace il est plus facile de tracer convenablement les lignes de champ électrique.

Le nombre de lignes de champ produites par la charge positive est le même que le nombre de lignes de champ absorbées par la charge négative.

Lignes proportionnelles aux charges
Le nombre de lignes de champ produites par la charge positive est trois fois plus élevé que le nombre de lignes de champ absorbées par la charge négative.


Charges positives


Surfaces équipotentielles
Les équipotentielles sont partout perpendiculaires aux lignes de champ électrique.

Ce que perçoit notre œil
C’est essentiellement le champ électrique de la lumière qui a une influence sur l’œil: l’intensité lumineuse est liée à l’amplitude, la couleur à la fréquence, le relief au déphasage entre les rayons. Ce sont en fait les bases de la colorimétrie.

Les références Up Page
Réseau Pepe

Pourquoi ce site
Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.

Contribuer au Réseau Pepe
Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer.
Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore … Up Page
Théorie
Une charge électrique crée un champ électrique dans l'espace qui l'entoure. Lorsque nous approchons une deuxième particule chargée, celle-ci ne va pas interagir directement avec la première, mais plutôt réagir au champ dans lequel elle se trouve. De cette façon, le champ joue le rôle d'intermédiaire entre les particules chargées.
L'unité de charge adoptée par le Système International est le coulomb (C), ce qui représente une valeur assez élevée puisque la charge d'un électron est de -1.60219.10-19 C.
 
Nous pouvons obtenir la configuration du champ créé par une charge ponctuelle statique Q en mesurant la force agissant en divers points sur une petite charge d'essai q. Le vecteur champ électrique, E, est la force par unité de charge placée en ce point:
                     F
               E =  ---    (newton/coulomb)
                     q

Le champ électrique est dans la même direction que la force agissant sur une charge d'essai positive et dans le sens opposé si la charge d'essai est négative. Ainsi, les lignes de champ (ou lignes de force), se dirigent des charges positives vers les charges négatives. Le champ électrique créé par une charge ponctuelle Q est:
                         Q
               E = --------------  iR
                    4*(pi)*E0*R²

où:
_Q est la valeur de la charge ponctuelle statique à l'origine du champ électrique.
_R est la distance entre la charge Q et le point à partir duquel nous mesurons le champ électrique.
_E0 est une constante environ égale à 8.854E-12 C²/N*m².
_iR est un vecteur unitaire situé sur la ligne reliant les deux points sous considérations.
         Q1                       Q2                              Qn
E = --------------  iR1  +  ---------------  iR2  +  ...  +  --------------  iRn
    4*(pi)*E0*R1²            4*(pi)*E0*R2²                    4*(pi)*E0*Rn²

 
Un moyen amusant de visualiser la configuration du champ électrique consiste à parsemer des semences de gazon à la surface d'un liquide, de l'huile par exemple. Lorsqu'on immerge dans le liquide des électrodes (pôles positif et négatif d'un générateur électrique) fortement chargées, les semences s'orientent dans la direction du champ.