PHYSIQUE Cours - Classe de seconde

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Lois - première S
Chapitre 7: Champs et forces

Le champ électrique

Qu'est ce qu'un champ électrique ?
Il s'agit d'un champ de force vectoriel découlant de l'existence d'une force électrostatique s'exerçant dans un espace donné. Par conséquent, si un corps portant une charge électrique est situé dans un espace où existe un champ électrique alors il est soumis à une force électrostatique.

Le champ électrique se note: vecteur champ électrique  

Il s'exprime en Volt par mètre ( V.m-1) ou en newton par coulomb ( N.C-1) ( Ces unités équivalentes )

Caractéristiques d'un champ électrique
Si en un point de l'espace une charge électrique ponctuelle q ( de la dimension d'un point ) est  

soumise à une force électrostatique vecteur force alors on peut déterminer les caractéristiques du champ  

 électrique en ce point :
- Il a la même direction que force
- Il a même sens que la force si q est positive, il a un sens opposé si q est négative
- Sa valeur est : E =  F        où E est en newton par coulomb ( N.C-1)
                                q              F est en newton ( N)
                                                q est en coulomb ( C )    

On peut résumer toutes ces caractéristiques en écrivant que: vecteur champ électrique  =

Rapport du vecteur force et de la charge

 

Champ électrique et force électrostatique
Le champ électrique et la force électrostatique sont liés et si l'on connaît le champ qui règne en un point de l'espace alors il est possible de déterminer la valeur de la force exercée sur une charge q :
 F = |q| x E.

Champ électrique uniforme
Un champ électrique est dit uniforme dans une zone de l'espace où il est constant en direction, en sens et en valeur : les ligne de champs sont alors toutes parallèles.

Champ électrique créé par une charge ponctuelle
D'après la loi de Coulomb, une charge qA située en un point A exerce sur une charge qB située en un point B la force F suivante :
F = k x |qA x qB|    
                     AB2
Le Champ électrique créé par la charge qA est donné par la relation :
E =    F         
         |qB|
En utilisant l'expression de F donnée par la loi de Coulomb on obtient alors :
E = k x  qA  
              AB2    

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