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Interactions électriques

Electrisation

Un corps est électrisé lorsqu’il possède la propriété d’attirer des corps légers (papier, cendre…)

L’électrisation peut se faire de différentes manières :

  • Par frottement
  • Par contact
  • Par influence
Quantification de la charge électrique

Toute charge électrique

est quantifiée, c’est à dire qu’elle n’existe que sous forme de multiples d’une charge élémentaire indivisible
:
où :
coulomb. C’est la charge électrique portée par le proton
et l'électron

 

Principe de la conservation de la charge électrique

Dans un système isolé, la somme algébrique des charges électriques (positives et négatives) reste constante à chaque instant.

Conducteurs et isolants

Conducteur : c’est un corps dans lequel les électrons peuvent circuler plus ou moins librement d’un atome à l’autre. Lors d’une électrisation, tous les électrons se répartissent sur tout le corps

Isolant : dans un isolant les électrons ne peuvent pas se déplacer d’un atome à l’autre. L’électrisation n’apparait qu’a l’endroit ou elle a été apportée

Charge électrique

Concept de la charge ponctuelle:

Comme pour la masse, on introduit le concept de charge ponctuelle. C’est une charge dont les dimensions sont suffisamment petites par rapport aux distances d’observation pour être assimilée à un point géométrique.

Loi de coulomb

Soient les charges ponctuelles

 et
   séparées par une distance
.

 

                         

 représente la force qu'exerce la charge
 sur la charge
et
un vecteur unitaire orienté de  
vers

 et  
c’est la permittivité électrique du vide. Son unité, dans ce système, est le farad par mètre :

Application

L’atome d’hydrogène est constitué d’un électron portant une charge

, qui tourne sur une trajectoire circulaire de rayon 
, autour d’un noyau qui ne comporte qu’un proton.

Calculer: La force électrostatique

.

On donne:

 

Solution

Validité de la loi de Coulomb

 

  • Charges au repos ou en mouvement lent.
  • Distances d’interaction de l’ordre de

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