Champ électrostatique créé par une charge ponctuelle

Première générale Spé · Physique-Chimie Spé 1ère

À retenir

• E = k\,q/r^2\,u avec u unitaire de la charge vers le point ; valeur E = k\,|q|/r^2 en V/m. • q > 0 : champ dirigé vers l'extérieur ; q < 0 : champ dirigé vers la charge. • Force sur une charge q' : F = q'\,E, de sens opposé à E si q' < 0.

Le cours

Champ électrostatique créé par une charge ponctuelle Une charge ponctuelle q placée en O crée en tout point M situé à la distance r un champ électrostatique : E(M) = k\,q/r^2\,u E = k\,|q|/r^2 où u est le vecteur unitaire dirigé de O vers M et k 9,0 10^9\ Nm^2C^-2. • Si q > 0, E est dirigé dans le sens de u : il « fuit » la charge. Si q • Unité : Vm^-1 (équivalente à NC^-1). • Une charge q' placée en M subit la force F = q'\,E(M) : de même sens que E si q' > 0, de sens opposé si q' Méthode 1. Calculer la valeur E = k\,|q|/r^2 avec q en coulombs et r en mètres. 2. Orienter E d'après le signe de la charge source q. 3. Pour la force sur une charge q' : F = |q'|\,E, puis orienter d'après le signe de q'. Astuce et méthode clé Deux signes à gérer, deux étapes : le signe de la charge source oriente E, le signe de la charge qui subit oriente F par rapport à E. Piège classique à éviter Le champ en M ne dépend pas de la charge qu'on y place : doubler la charge test double la force, mais pas le champ. Et pour un électron, la force est opposée au champ.

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