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Niveau première
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Champ électrostatique

Posté par
Marmotte
23-04-13 à 18:28

Bonjour à tous. Je suis en première S et pour les vacances j'ai un DM de physique à faire concernant le champ électrostatique. Dans une des questions, on me demande de donner l'expression de la valeur du champ électrostatique créé par la charge source à partir du texte fourni et de la relation de la loi de Coulomb. Je suis allée voir sur internet et j'ai trouvé cette formule : E = 1/4 Q/r²      
Le problème c'est que je ne vois pas le rapport entre cette formule et la loi de Coulomb.
Pourriez-vous m'aider s'il vous plait ?
Merci d'avance.

Posté par
athrun
re : Champ électrostatique 23-04-13 à 22:32

Bonjour.

Si deux charges q1 et q2 sont séparés d'une distance r, avec u12 le vecteur unitaire qui va de q1 vers q2, alors la force que q1 exerce sur q2 est :


\huge \vec{F_{1\rightarrow2}}=-k\ \frac{q_1q_2}{r^2}\ \vec{u_{12}}

Soit encore, en posant \large k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0} :

\huge\blue\boxed{ \vec{F_{1\rightarrow2}}=-E_1(r)q_2\ \vec{u_{12}}}

\large E_1(r)=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\ \frac{q_1}{r^2}.

____________________

Donc par rapport à ton exercice, si une charge q se situe à  la distance r de ta charge Q, elle subit la force de valeur qE(r) où E(r) est l'expression que tu as donnée.

Posté par
Marmotte
Champ électrostatique 23-04-13 à 22:39

Tout cela me semble compliqué. N'y aurait-il par une autre solution ? Dans le texte on me dit que le "champ électrostatique E est ensuite défini comme le rapport du vecteur force par la charge-test (le vecteur) E = (vecteur)F / q "
Peut-être faut-il simplement remplacer le F de cette formule par la loi de Coulomb ?

Posté par
athrun
re : Champ électrostatique 23-04-13 à 23:19

Ben c'est exactementce que j'ai écrit :

par la loi de Coulomb, la charge test q subit la force de valeur F=\Large k\ \frac{qQ}{r^2}.

On définit alors \Large E=\frac{F}{q}=k\ \frac{Q}{r^2}.

Posté par
Marmotte
Champ électrostatique 23-04-13 à 23:43

Ah, je n'avais pas compris ...
Merci beaucoup alors !
J'aurais une autre petite question aussi : Pourquoi peut-on dire que le champ électrostatique ne dépend que de la charge source et du point de l'espace considéré ?

Posté par
athrun
re : Champ électrostatique 23-04-13 à 23:53

Tu as E=kQ/r^2.

k est une constante donc E dépend de Q (la charge source) et de r, la distance du point à Q.

Donc E dépend que de la charge source et du point !

Posté par
Marmotte
Champ électrostatique 24-04-13 à 00:02

Merci beaucoup !
Bonne soirée !

Posté par
athrun
re : Champ électrostatique 24-04-13 à 00:18

de rien

bonne soirée



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