Physique

1. Moment d'inertie de la particule

Considérons une particule en rotation. Cette particule de masse m est soumise à une force F qui la met en rotation autour de l'axe O. Elle se situe à une distance r de l'axe de rotation. Initialement, la particule est au repos (v = 0). Sous l'effet de la force F, elle se déplace à une certaine vitesse, ce qui lui confère une accélération tangentielle. La relation entre la force (F), la masse (m) et l'accélération tangentielle de la particule est exprimée par l'équation 3 :

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Définition du courant électrique

Dans un conducteur comme le cuivre, certains électrons se déplacent librement et aléatoirement à grande vitesse, sans toutefois s'échapper du métal. Ces électrons libres sont appelés électrons libres. Bien qu'ils se déplacent librement dans toutes les directions, il n'existe pas de flux d'électrons concentré dans une direction particulière. Cette situation se produit lorsqu'il n'y a pas de différence de potentiel entre les deux extrémités du fil de cuivre.

Lorsqu'un fil est connecté à une source électrique, une différence de potentiel apparaît entre ses deux extrémités, générant ainsi un champ électrique. Ce champ électrique induit une force électrique sur les électrons libres : F = qE = eE, où F représente la force électrique , e la charge de l'électron et E le champ électrique . Cette force électrique provoque une accélération simultanée de tous les électrons, dans le sens de la force électrique.

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Article sur la définition du condensateur

Un condensateur est un dispositif qui stocke des charges électriques et de l'énergie potentielle électrique. Un condensateur simple est constitué de deux plaques ou feuilles conductrices placées côte à côte sans se toucher et séparées par un isolant ou le vide. Les conducteurs sont des matériaux capables de conduire le courant électrique, comme les métaux, tandis que les isolants sont des matériaux non conducteurs, comme le plastique.

Au départ, les deux conducteurs ne sont ni électriquement chargés ni électriquement neutres. Pour qu'un conducteur devienne chargé positivement et l'autre négativement, un transfert d'électrons doit avoir lieu de l'un à l'autre. Les électrons se trouvant à la surface des atomes, ils sont facilement mobiles. Après ce transfert, l'un des conducteurs présente un excès d' électrons (déficit en protons).

Ainsi, l'un des conducteurs se charge négativement, tandis que l'autre, présentant un déficit d'électrons (excès de protons), se charge positivement. Le processus de charge électrique des condensateurs est décrit en détail dans le cadre du stockage de l'énergie électrique dans les condensateurs.

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Définition du potentiel électrique

Le potentiel électrique est défini comme l' énergie potentielle électrique par unité de charge. Supposons qu'au point a, la charge q possède une énergie potentielle électrique égale à EP_{_a} ; alors le potentiel électrique au point a s'exprime comme suit :

V = potentiel électrique, EP = énergie potentielle électrique, q = charge électrique

La tension V est présente non seulement au point a, mais aussi en tout point du champ électrique. Le point a est utilisé à titre d'exemple. Comme nous l'expliquerons plus loin, la tension V ne dépend pas de la charge q.

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Article sur l'énergie potentielle électrique

Avant d'étudier ce sujet, il faut d'abord comprendre le travail, les forces conservatives, la relation entre les forces conservatives et l'énergie potentielle , les forces électriques et le champ électrique.

La force électrique est la force conservative

Outre la force gravitationnelle et la force de rappel d'un ressort, la force électrique est un autre exemple de force conservative. Pour mieux comprendre pourquoi on l'appelle force conservative, voici une explication.

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Article sur la détermination du champ électrique à l'aide de la loi de Gauss

champ électrique créé par une charge ponctuelle unique

Pour calculer le champ électrique produit par une charge positive unique, la première étape consiste à choisir une surface de Gauss sphérique de rayon r centrée sur la charge. L'aire de cette surface est de 4πr².².

Le champ électrique émanant du centre de la sphère pénètre perpendiculairement à sa surface, de sorte que la formule du flux électrique est Φ = E A. La formule du théorème de Gauss est Φ = Q/ε _o

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Article sur la loi de Gauss

Concernant la loi de Coulomb , la force entre les charges électriques a été étudiée. Dans une revue du champ électrique, une autre forme de la loi de Coulomb a été discutée, qui est exprimée par l'équation F = q E.

où F représente la force électrique, q la charge électrique et E le champ électrique. On peut dire que la loi de Coulomb est une loi physique qui explique la relation entre la charge électrique (q) et le champ électrique (E).

La loi de Gauss est une autre loi physique qui explique la relation entre les charges électriques et les champs électriques. Elle a été formulée par Carl Friedrich Gauss (1777-1855), physicien théoricien et mathématicien allemand.

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Définition du flux électrique

Concernant le champ électrique , nous avons abordé sa définition et son équation, qui permettent de calculer son intensité produite par une charge électrique, plusieurs charges ou une distribution de charges. Le calcul de l'intensité du champ électrique produit par une ou deux charges se fait aisément à l'aide de la formule de l'intensité du champ électrique. En revanche, si l'on calcule l'intensité du champ électrique généré par une distribution de charges, le calcul est plus complexe ; il est alors plus simple d'utiliser le théorème de Gauss . Avant d'étudier le théorème de Gauss en détail, il est essentiel de comprendre la notion de flux électrique, car elle intervient dans ce théorème.

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