Champ électrique: qu'est-ce que c'est et comment le calculer (formule du champ électrique)

Un champ électrique est un champ généré par une charge électrique. Le champ électrique est un Grandeur de vecteur qui peut être utilisé pour mesurer la force exercée sur chaque charge d'essai placée dans ce champ.

Toute charge électrique placée dans ce champ sera soumise à une force, qui peut être soit une attraction, soit une répulsion. La direction de la force dépendra du signe des charges (positive ou négative).

La force de la force sera d'autant plus grande que la charge d'essai sera proche de la charge génératrice sur le terrain et moins intense sera plus éloignée de la charge génératrice.

Formule du champ électrique

Vous pouvez calculer le champ électrique en utilisant la formule suivante :

Formule du champ électrique

Où,

  • ET correspond à l'intensité du champ électrique et son unité est N/C
  • K0 est la constante électrostatique dans le vide, dont la valeur est de 8,99 109 N.m22
  • |Q| est le module de la charge qui a généré le champ électrique, c'est-à-dire que le signal de charge n'est pas pris en compte
  • est la distance en mètres entre le point observé et la charge génératrice

Le champ électrique d'une charge

L'idée de champ en Physique est liée à la forcer l'interaction étant donné une certaine distance. Par exemple, la gravité de la Terre peut être ressentie par un corps qui lui est proche en créant un champ gravitationnel.

De même, une charge électrique fixe Q, positive ou négative, crée un champ électrique et influence l'espace qui l'entoure. Si une charge de test q est ajoutée à ce champ, il ressentira une force.

création du champ électrique

Initialement, la charge ponctuelle q est à une certaine distance, en position P1, et une force électrique F agit sur elle. Lors du déplacement de cette charge vers d'autres positions (P2, P3, P4 et P5), une force électrique agit également sur la charge. C'est parce qu'un champ électrique a été créé autour de la charge Q.

A noter que le champ électrique formé ne dépend pas de la charge d'essai. L'interaction entre les charges provient du champ électrique autour de la charge électrique Q, ce qui provoque l'apparition d'une force autour d'elle.

vecteur de champ électrique

Le vecteur de champ électrique est une quantité associée au champ électrique. En tant que vecteur, cette quantité a une grandeur, une direction et une signification.

Intensité du champ électrique

Le module du vecteur champ électrique représente son intensité. La force électrique qui s'exerce sur la charge d'essai est liée au champ électrique comme suit :

champ électrique de force

Où,

  • ET représente la force du champ électrique en Newton par Coulomb (N/C)
  • F est la force électrique mesurée en Newton (N)
  • |q| correspond au module de la charge d'essai en Coulomb (C)

en savoir plus sur polarisation.

Direction et direction du vecteur champ électrique

Le champ électrique créé par une charge positive s'éloigne de la charge. Le champ généré par la charge négative, d'autre part, pointe vers la charge.

direction du champ électrique

Charge d'attraction et de répulsion

Bien que la force électrique et le champ électrique aient la même direction, la direction est conditionnée au signe de la charge d'essai.

Lorsque la charge génératrice Q et la charge d'essai q ont le même signe, il y a une répulsion entre les charges et le champ généré est une répulsion.

répulsion entre charges égales

Si les charges Q et q ont des signes opposés, il y a une attraction entre les charges et le champ généré est une approximation.

Attraction de charges opposées

Lignes de force de champ électrique

Le champ électrique est formé par des lignes de force qui sont orientées selon la direction du vecteur champ électrique.

Lorsque la charge qui génère le champ électrique est positive, les lignes de force sont centrifugeuses, c'est-à-dire qu'ils partent du centre vers l'extérieur. Et lorsque la charge génératrice est négative, les lignes électriques sont centripète, c'est-à-dire de l'extérieur vers l'intérieur.

les lignes électriques

Lignes de force de charges égales, mais de signes opposés

Les lignes de force en chaque point sont tangentes au vecteur champ électrique. Plus les lignes de champ sont proches de la charge génératrice, plus la force du champ électrique est grande.

Voir aussi la signification de électricité, magnétisme et énergie.

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