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Séance de cours

Électrostatique: Séparation des charges et Force de Coulomb

Dans cours

PHYS-201(d): General physics: electromagnetism

The topics covered by the course are concepts of electromagnetism, properties of waves, and fluid mechanics. ...

Description

Cette séance de cours couvre les concepts fondamentaux de l'électrostatique, y compris la séparation des charges par l'effet triboélectrique, la série triboélectrique, les aspects pertinents des charges et la force de Coulomb. L'instructeur explique comment les charges interagissent, la mise à l'échelle de la force avec la distance et la représentation de la force par un champ électrique.

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Enseignant·e

Dirk Grundler

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Électromagnétisme: Électromagnétisme

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Densité de charge

La densité de charge électrique désigne la quantité de charge électrique par unité d'espace. Selon que l'on considère un problème à 1, 2 ou 3 dimensions, c'est-à-dire une ligne, une surface ou un volume, on parlera de densité linéique, surfacique ou volumique de charge. Leurs unités sont respectivement le coulomb par mètre (), le coulomb par mètre carré () et le coulomb par mètre cube () dans le Système international. Comme il existe des charges négatives comme des charges positives, la densité de charge peut prendre des valeurs négatives.

Triboélectricité

vignette|Des billes de polystyrène s'accrochent à la fourrure d'un chat en raison de l'électricité statique. La triboélectricité (du grec tribein qui signifie « frotter » et ēlektron qui signifie « ambre », racine du mot électricité) est le phénomène électrostatique créé par la mise en contact de deux matériaux de nature différente. Il survient lorsqu'une partie des électrons de la surface de contact de l'un des deux matériaux est transférée à l'autre et que ce transfert subsiste lors de la séparation.

Charge électrique

La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière qui lui permet d'interagir par le biais de champs électromagnétiques. Il s'agit d'une grandeur scalaire, qui joue pour l'interaction électromagnétique le même rôle que la masse pour l'interaction gravitationnelle. Toutefois, contrairement à cette dernière, il existe deux types de charges électriques que l'on distingue par leurs signes positif ou négatif. Des charges de même signe se repoussent, tandis que celles de signes opposés s'attirent.

Loi de Coulomb (électrostatique)

thumb| Dans les deux cas, la force est proportionnelle au produit des charges et varie en carré inverse de la distance entre les charges. La loi de Coulomb exprime, en électrostatique, la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement. Elle est nommée d'après le physicien français Charles-Augustin Coulomb qui l'a énoncée en 1785 et elle forme la base de l'électrostatique. Elle peut s'énoncer ainsi : thumb|Balance de Coulomb.

Électrostatique

vignette|Billes de polystyrène collées sur la fourrure d'un chat par l'électricité statique. framed|Morceaux de papier attirés par un CD chargé d'électricité statique. vignette|Foudre engendrant un éclair lumineux au-dessus d'Oradea en Roumanie. Lélectrostatique est la branche de la physique qui étudie les phénomènes créés par des charges électriques statiques pour l'observateur. Les lois obtenues peuvent se généraliser à des systèmes variables (quasi-électrostatique) pourvu que la distribution des charges puisse être considérée comme en équilibre à chaque instant.

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