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Fondamentaux électrostatiques

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Description

Cette séance de cours couvre les bases de l'électrostatique, y compris les charges électriques, la force de Coulomb, le champ électrique et le principe de superposition. L'instructeur introduit le concept de potentiel électrique, de conducteurs, et démontre des expériences liées à la cage de Faraday. La séance de cours explore également le calcul du potentiel électrique pour un dipôle, le concept d’équipotentielles et le comportement des forces électriques dans différents scénarios. De plus, la séance de cours explore les principes de l'énergie potentielle électrique, de la tension et du concept de lignes équipotentielles. L'instructeur termine par une démonstration de la cage de Faraday et de l'importance de la protection contre la foudre.

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Proximité ontologique

Physique

Électromagnétisme: Électromagnétisme

Concepts associés (32)

Potentiel électrique

Le potentiel électrique, exprimé en volts (symbole : V), est l'une des grandeurs définissant l'état électrique d'un point de l'espace. Il correspond à l'énergie potentielle électrostatique que posséderait une charge électrique unitaire située en ce point, c'est-à-dire à l'énergie potentielle (mesurée en joules) d'une particule chargée en ce point divisée par la charge (mesurée en coulombs) de la particule.

Champ électrique

thumb|Champ électrique associé à son propagateur qu'est le photon. right|thumb|Michael Faraday introduisit la notion de champ électrique. En physique, le champ électrique est le champ vectoriel créé par des particules électriquement chargées. Plus précisément, des particules chargées modifient les propriétés locales de l'espace, ce que traduit justement la notion de champ. Si une autre charge se trouve dans ce champ, elle subira l'action de la force électrique exercée à distance par la particule : le champ électrique est en quelque sorte le "médiateur" de cette action à distance.

Tension électrique

La tension électrique est la circulation du champ électrique le long d'un circuit électrique mesurée en volts par un voltmètre. Elle est notée V aux bornes d'un dipôle. La notion de tension électrique est souvent confondue avec celle de la « différence de potentiel électrique » (DDP) entre deux points d'un circuit électrique. Les deux notions sont équivalentes en régime stationnaire (indépendant du temps).

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.

Énergie potentielle électrostatique

L'énergie potentielle électrostatique (ou simplement énergie électrostatique) d'une charge électrique q placée en un point P baignant dans un potentiel électrique est définie comme le travail à fournir pour transporter cette charge depuis l'infini jusqu'à la position P. Elle vaut donc : si l'on se place dans le cas où les sources générant le potentiel électrique V sont distribuées dans une région bornée de l'espace, ce qui permet d'attribuer une valeur nulle du potentiel à l'infini.

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Introduit les bases de l'électrostatique, couvrant la loi de Coulomb, les champs électriques, la capacité, les diélectriques, et plus encore.

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Tension électrique

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