Champs électrique et magnétique statiques de classe de 1ère
Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique
À retenir
• Champ électrique uniforme : E = U/d avec E en V·m^-1, U en V, d en m. • Force électrostatique : F_e = q E (en newtons N). • Champ magnétique d'un solénoïde : B = _0 N/L I (en teslas T). • Les sources : charges immobiles créent E, charges en mouvement (courants) créent B.
Le cours
1. Champ électrostatique Une charge électrique ou une armature portée à un potentiel crée dans l'espace un champ électrostatique noté E. Entre deux plaques planes et parallèles séparées d'une distance d soumises à une tension U, le champ est uniforme : E = U/d • E est la norme du champ électrique en volts par mètre (V·m^-1). • U est la tension électrique en volts (V). • d est l'écartement entre plaques en mètres (m). • Toute particule de charge q y subit la force de Coulomb F_e = q E. 2. Champ magnétostatique Un aimant permanent ou un conducteur parcouru par un courant continu génère un champ magnétique noté B, mesuré en teslas (T). Au centre d'un solénoïde comportant N spires sur une longueur L et traversé par un courant I : B = _0 N/L I avec la perméabilité magnétique du vide _0 = 4 10^-7\ T·m·A^-1. 3. Ne pas confondre les deux champs Un champ électrique agit sur toute particule chargée, immobile ou en mouvement : F_e = q E. Un champ magnétique n'exerce aucune force sur une charge immobile : il n'agit que sur des charges en mouvement (courant dans un conducteur, faisceau d'électrons). Ordres de grandeur de B : champ magnétique terrestre 5 10^-5\ T, aimant usuel 0,1\ T, appareil d'IRM médicale de 1,5 à 3\ T.
Dans ce chapitre
- Champs électrique et magnétique statiques de classe de 1ère
- Longueur d'onde et vitesse de la lumière dans le vide de classe de 1ère
- Énergie cinétique et conservation de l'énergie d'un électron de classe de 1ère
- Nature vectorielle d'une onde électromagnétique transversale
- Célérité des ondes électromagnétiques dans le vide et dans un milieu diélectrique
- Spectre électromagnétique complet des rayons gamma aux ondes kilométriques
- Rayonnement thermique du corps noir et loi du déplacement de Wien
- Modèle particulaire de la lumière et quantum d'énergie du photon
- Relation de Planck-Einstein et conversion d'énergie en électronvolts
- Niveaux d'énergie discrets d'un atome et spectres de raies
- Loi de Beer-Lambert et absorbance spectrale d'une solution
- Effet photoélectrique externe et travail d'extraction d'un métal
- Caractéristique courant-tension d'une cellule photovoltaïque et point de puissance maximale
- Bilan : Synthèse et méthode sur Ondes électromagnétiques, spectre et modèle particulaire du photon