word - Physique

Fiche de synthèse sur les champs
On parle de champ d'une grandeur physique (ex : champ magnétique, champ de température) lorsqu'on peut attribuer une valeur à cette grandeur physique en tous points d'une région de
⃗ , le champ magnétique) ou scalaire (exemple, champ de température).
l'espace. Un champ peut être vectoriel si la grandeur physique est un vecteur (exemple 𝐵
Pour un champ vectoriel, on peut définir des lignes de champ. Une ligne de champ est une courbe orientée tangente aux vecteurs du champ.
Champ
Champ
magnétique,
⃗
noté 𝐵
(Unité :
le tesla, T)
Sources de champ
- Aimants
- Courants électriques
- La Terre
(dû aux courants
électriques dans le
noyau liquide
métallique)
Allure des lignes de champ
Autour d'un aimant :
Action du champ sur
Effet du champ
Sur d'autres aimants
(et notamment une
aiguille aimantée)
Une aiguille aimantée située en un
point M où il règne un champ
magnétique va s'orienter de manière
à s'aligner dans la même direction et
⃗ (𝑀)
le même sens que 𝐵
Charges électriques
(Unité :
le N.C-1 ou le
V.m-1)
Autour d'une charge électrique q < 0
Sur les charges
électriques


Un proton placé en un point M où il règne
un champ 𝐸⃗ (𝑀) d'intensité
E(M) = 3,2 N.C-1 va subir une force
d'intensité
F = eE
F = 1,60 × 10-19 × 3,2
F = 5,1 × 10-19 N
Schéma :

Si q > 0,
𝐸⃗ (𝑀) et 𝐹 sont dans le même sens

Champ de
pesanteur,
noté 𝑔
(Unité :
le N.kg-1 ou
les m.s-2)
Astres
(Terre, Lune, Mars... )
Si q < 0,
𝐸⃗ (𝑀) et 𝐹 pointent dans des sens
opposés
Une masse m située à un point M où
il règne un champ de pesanteur 𝑔(𝑀)
est soumise à une force : son poids 𝑃⃗
tel que
Autour d'un astre de masse m, si on
fait l'approximation que le champ de
pesanteur est confondu avec le
champ gravitationnel :
𝑃⃗ = 𝑚𝑔(𝑀)
Sur les masses
N
Une charge électrique q située à un
point M où il règne un champ 𝐸⃗ (𝑀)
subit une force électrique
𝐹 = 𝑞𝐸⃗ (𝑀)
Cette force a
- même direction que 𝐸⃗ (𝑀)
- une intensité F = |q|E
Autour d'une charge électrique q > 0
Champ
électrique,
noté 𝐸⃗
Exemple
Remarques :
- la direction de 𝑔(𝑀) définit la
verticale d'un lieu
- au voisinage de la Terre, dans une
région de l'espace dont les
dimensions sont de l'ordre du km, on
peut considérer que le champ de
pesanteur est uniforme.
Une masse m = 50 kg située au voisinage de
la Terre où l'intensité du champ de
pesanteur vaut 9,8 N.kg-1 subit une force
de pesanteur d'intensité
P = mg
P = 50 × 9,8
P = 4,9 × 102 N
Schéma :