Apprenez également Discussion des questions relatives au champ électrique dan Exemples de questions sur le champ électrique
Pour faciliter la compréhension de la force électrique agissant à distance, le concept de champ électrique a été introduit. Ce concept a été développé par le scientifique britannique Michael Faraday (1791-1867).
Définition
Supposons qu'une tige de verre soit initialement électriquement neutre. Après avoir été frottée avec un chiffon, la tige de verre se charge électriquement. Lorsque la tige de verre a charge électriqueSimultanément, un champ apparaît autour de la tige de verre. Si la tige de verre devient neutre, le champ disparaît. L'existence d'un champ est donc indissociable de la présence d'une charge électrique. Un champ électrique n'est pas une substance comme l'air, ni une onde comme les ondes électromagnétiques, mais plutôt une grandeur générée par une charge électrique et agissant sur l'espace environnant, où son influence n'est ressentie que par d'autres charges électriques.
Pour tester l'existence d'un champ dans un espace, on suppose qu'il en existe un. charge de test Dans cet espace, la charge test (Q) est si petite qu'elle produit un champ électrique infime et peut donc être négligée. Cependant, elle est sensible à l'influence du champ généré par d'autres charges électriques. Sa présence sert uniquement à déterminer l'existence d'un champ électrique. Si tel est le cas, la charge test subira une influence sous la forme d'un champ électrique. force électrique Inversement, si elle n'est pas présente, la charge d'essai ne sera pas ressentie. force électrique.
Regardez l'image sur le côté.
Sur la figure 1, la charge +q1 et la charge +q2 produit un champ électrique dans l'espace environnant. Lorsqu'une charge test +q est placéeo en un point de l'espace, la charge test +qo subissant une force électrique. F1 est la force électrique exercée par la charge +q1 à charge d'essai +qo et F2 est la force électrique exercée par la charge +q2 à charge d'essai +qoSur la figure 2, lorsque la charge d'essai est retirée, le champ persiste et ne disparaît pas à partir de ce point.1 est le champ produit par une charge électrique +q1 et E2 est le champ produit par une charge électrique +q2.
Force du champ
Un champ électrique est une grandeur vectorielle, possédant une magnitude et une direction. L'intensité du champ électrique en un point est définie comme la force électrique exercée par une charge électrique sur une charge test positive placée en ce point, divisée par la magnitude de la charge test.
Information :
E = intensité du champ
F = force électrique
q = magnitude de la charge d'essai
Information :
Q = charge électrique
r = distance entre la charge électrique et la charge test
(lire : epsilon zéro) = permittivité du vide = 8,854 x 10- 12 C2/Nm2
k = constante de Coulomb = 9 x 109 Nm2/C2
L'unité de force électrique est le newton et l'unité de charge électrique est le coulomb, donc l'unité de champ est le newton/coulomb, abrégé N/C.
Arah
Regardez l'image sur le côté
Au Figure 1a, une charge électrique positive (+Q) exerce une force électrique sur une charge d'essai positive (+q), où la direction de la force électrique (F) est éloignée de la charge +Q.
Au Figure 1b, lorsque la charge d'essai est retirée, à ce point il existe un champ (E) dont la direction s'éloigne de la charge électrique Q.
Au Figure 2a, une charge électrique négative (-Q) exerce une force électrique sur une charge d'essai positive (+q), où la direction de la force électrique (F) se rapproche de la charge -Q.
Au Figure 2b, lorsque la charge d'essai est retirée, à ce point il y a un champ (E) dont la direction est proche de la charge électrique -Q.
D'après l'image et l'explication ci-dessus, on peut conclure que le champ est orienté de la charge électrique négative vers l'extérieur et de l'extérieur vers l'intérieur.
Exemple de problème
1. Le point A est situé dans un champ électrique. L'intensité du champ électrique au point A est de 0,4 N/C. Si un objet portant une charge de 0,2 C est placé au point A, une force de Coulomb de…
A. 0,2 N
B. 0,4 N
C. 0,6 N
D. 0,7 N
E. 0,8 N
Discussion :
Est connu :
E = 0,4 N/C
q = 0,2 C
Demandé :
Force électrique ?
Répondre :
F = q E = (0,2 C)(4 N/C) = 0,8 N
La bonne réponse est E.
2. Un point chargé q Un point A est placé dans le champ électrique généré par la charge (+) et subit une force de 0,1 N dirigée vers la charge q. Si l'intensité du champ au point A est de 0,02 N/C, alors la valeur et le type de la charge q sont…
A. 5,0 C, positif
B. 5,0 C, négatif
C. 4,0 C, positif
D. 2,5 °C, négatif
E. 2,5 C, positif
Discussion :
Est connu :
F = 0,1 N
E = 0,02 N/C
Demandé :
Quelle est la magnitude et la direction de la charge q ?
Répondre :
La magnitude de la charge q :
F = q E
q = F / E = 0,1 N : 0,02 N/C = 5C
Type de charge q :
La direction de la force de Coulomb est dirigée vers la charge q, donc la charge q doit avoir une valeur positive.
