Le coulomb
Explication
La charge électrique est mesurée en coulombs (C) dans le système international. Elle peut être positive ou négative, contrairement à la masse.
Toute charge est un multiple entier de la charge élémentaire e
Explication
La charge électrique est quantifiée : elle vaut un multiple de la charge élémentaire e. Ce résultat est associé aux travaux de Robert Millikan en 1910.
Négativement
Explication
Un excès d’électrons rend un corps chargé négativement. À l’inverse, un déficit d’électrons correspond à une charge positive.
Elle reste constante
Explication
Dans un système isolé, la charge totale se conserve. Des charges peuvent être transférées entre les éléments du système, mais leur somme reste constante.
Un transfert d’électrons entre deux matériaux mis en contact
Explication
L’effet triboélectrique résulte d’un transfert d’électrons lors du contact de deux matériaux différents, transfert favorisé par les frottements. Il ne s’agit pas d’une simple neutralité initiale conservée.
10⁶ V
Explication
Un générateur de Van de Graaff peut produire une tension allant jusqu’à environ 10⁶ V. Cette valeur correspond à un million de volts.
Une distribution volumique occupe un volume, une surfacique une surface et une linéique une courbe
Explication
Une distribution volumique répartit les charges dans un volume, une distribution surfacique sur une surface et une distribution linéique le long d’une courbe.
ρ = dq/dτ, en C/m³
Explication
La densité volumique est définie par ρ = dq/dτ, où dτ représente un élément de volume, et s’exprime en C/m³. La densité surfacique utilise une surface, tandis que la densité linéique utilise une longueur.
Q = ∫ρ dτ
Explication
Pour une distribution volumique, la charge totale se calcule par Q = ∫ρ dτ, en intégrant la densité sur tout le volume. Une intégration sur une surface ou une longueur correspondrait à une autre distribution.
La force électrique entre deux charges séparées par une distance
Explication
La loi de Coulomb décrit la force électrique exercée entre deux charges ponctuelles séparées par une distance r₁₂. La loi gravitationnelle concerne quant à elle les masses.
Elles s’attirent
Explication
Deux charges de signes opposés s’attirent, tandis que deux charges de même signe se repoussent.
C’est une grandeur vectorielle dépendant de la position et éventuellement du temps
Explication
Le champ électrique est une grandeur vectorielle définie en tout point d’un domaine de l’espace ; il dépend a priori des trois coordonnées de position et du temps.
Il est indépendant du temps
Explication
Un champ statique est indépendant du temps. Dans ce contexte, il est associé à une charge immobile.
Elles sont convergentes vers la charge
Explication
Le champ d’une charge négative est convergent : les lignes de champ sont orientées vers la charge. Pour une charge positive, le champ est divergent.
Une courbe tangente au champ en chaque point et orientée dans son sens
Explication
Une ligne de champ est une courbe tangente au champ vectoriel en chaque point et orientée dans le sens du champ.
En additionnant vectoriellement les champs produits par chaque charge
Explication
Le principe de superposition impose d’additionner vectoriellement les champs créés par chaque charge. Cette règle se distingue de l’addition scalaire des potentiels.
Il possède les mêmes propriétés de symétrie que la distribution de charges
Explication
Le champ électrique créé par une distribution de charges possède les mêmes propriétés de symétrie que cette distribution.
La quantité de champ traversant cette surface
Explication
Le flux mesure la quantité de champ qui traverse une surface. La divergence, elle, caractérise localement le comportement de source ou de puits du champ.
La charge totale contenue dans le volume délimité
Explication
Le théorème de Gauss relie le flux à travers une surface fermée à la charge totale enfermée dans le volume associé. Les charges extérieures ne sont pas contenues dans ce volume.
Un champ scalaire mesurant les sources ou les puits locaux
Explication
La divergence est un champ scalaire qui mesure localement le caractère source ou puits d’un champ vectoriel. Elle ne possède donc pas, elle-même, une direction vectorielle.
Le champ présente un comportement de source
Explication
Une divergence positive traduit localement un comportement de source. Une divergence nulle correspond plutôt à l’absence de source locale.
Le flux à travers une surface fermée et l’intégrale volumique de la divergence
Explication
Le théorème de Green-Ostrogradski relie une intégrale de surface, représentant le flux, à l’intégrale volumique de la divergence dans le volume associé.
À la densité volumique de charge
Explication
L’équation de Maxwell-Gauss, appelée aussi théorème de Gauss local, relie la divergence du champ électrique à la densité volumique de charge.
Dans la direction où la grandeur augmente le plus rapidement
Explication
Le gradient est un champ vectoriel orienté dans la direction de croissance la plus rapide de la grandeur scalaire. Il ne se confond donc pas avec le champ scalaire lui-même.
Par l’opposé du gradient du potentiel, [31m\(\vec F=-\operatorname{grad}V\)\u001b[0m
Explication
La force totale dérive du potentiel selon la relation [31m\(\vec F=-\operatorname{grad}V\)\u001b[0m. Le signe négatif indique que la force est orientée vers les potentiels décroissants.
Fixer le potentiel à zéro lorsque la distance tend vers l’infini
Explication
Le potentiel créé par une charge ponctuelle est défini en choisissant arbitrairement un potentiel nul lorsque r tend vers l’infini. Cette convention fixe la référence du potentiel.
Une surface où le potentiel électrique garde la même valeur
Explication
Une surface équipotentielle est une surface sur laquelle le potentiel électrique V est constant. La constance du champ ou de la charge ne constitue pas sa définition.
Des sphères centrées sur la charge
Explication
Pour une charge ponctuelle, les équipotentielles sont des sphères centrées sur la charge. Une distribution de charges plus générale peut produire des formes différentes.
Perpendiculairement à la surface
Explication
Le champ électrique est toujours perpendiculaire aux surfaces équipotentielles. Il n’est donc pas tangent à la surface lors d’un déplacement qui y reste contenu.
Elle relie le laplacien du potentiel à la densité volumique de charge
Explication
L’équation de Poisson relie le laplacien du potentiel électrique à la densité volumique de charge. Le cas de densité de charge nulle correspond à l’équation de Laplace.
Mémorisez les réponses avec 53 flashcards sur Champ et potentiel électrique.
Qu'est-ce que la charge électrique ?
Une propriété de la matière portée par les corps chargés.
En quelle unité se mesure la charge électrique ?
En coulombs (C) dans le système international.
Que montre Robert Millikan en 1910 sur la charge électrique ?
Elle est quantifiée et vaut un multiple de la charge élémentaire e.
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