champ vectoriel

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Ch13 Champs et forces
Objectifs:
 Connaître des exemples de champs scalaire ou
vectoriel.
 Connaître les relation entre champ vectoriel et
force.
 Connaître des caractéristiques de certains
champs.
Ch13 Champs et forces
Réaliser l’activité 1 et 2 p 202 et TP polycopié
1. Notion de champ
2. Champ magnétique
2.1. Le vecteur champ magnétique
2.2. Champ magnétique terrestre
3. Champ électrostatique
3.1. Le vecteur champ électrostatique
3.2. Cas du condensateur plan
4. Champ de gravitation
1. Notion de champ
Un champ est un ensemble de valeurs ( champ
scalaire) ou de vecteurs (champ vectoriel) dans une
région de l’espace. Il ne dépend que des coordonnées
de l’espace.
Dans le cas d’un champ vectoriel, on défini les lignes
tangentes au vecteur du champ en chaque point
comme lignes de champ.
2. Champ magnétique

2.1. Le vecteur champ magnétique B
Un champ magnétique est mis en évidence à l’aide
d’une aiguille aimantée ou de particules chargées
(voir manipulation professeur: déviation d’un faisceau
d’électrons).
Les champs magnétiques sont crées par des aimants
et sont caractérisés par des lignes de champ
magnétique. (Voir TP)
Le vecteur champ magnétique en un point de l’espace

est noté B . Sa valeur s’exprime en tesla (T) et se
mesure à l’aide d’un teslamètre.
2.2. Champ magnétique terrestre
(Voir doc 5 p 208)
Le champ magnétique terrestre correspond à celui
d’un aimant droit, dont le pôle nord serait placé au sud
géographique. Sa valeur est voisine de 10-5 T.
les pôles magnétiques de la Terre ne sont pas
confondus avec les pôles géographiques et bougent
au court du temps.
3. Champ électrostatique

3.1. Le champ électrostatique E

Le champ électrostatique E est mis en
 évidence
par l’effet de la force de coulomb F exercée
par des charges électriques présentes dans la
région de l’espace sur une charge q. Il a pour

expression:
 F
E
q
(Voir lignes de champs doc 3 p 207)
3.2. Cas du condensateur plan
Sous l’effet d’une tension U appliquée aux
bornes d’un condensateur (deux plaques
distante de d), des électrons sont
transférés d’une armature à l’autre. Cette
délocalisation
 de charges crée un champ
électrique E entre les armatures tel que:

E est perpendiculaire aux armature (voir doc 7
p209)

E est orienté de l’armature chargée (+) vers
l’armature chargée (-)

E est un champ uniforme de valeur E =U/d
4. Champ de gravitation

Le vecteur champ de gravitation terrestre g est
toujours défini, en chaque point, comme le
rapport du poids P exercé par la Terre sur un
objet de masse m:

 P
g
m
On considérera ce champ uniforme dans un
espace limité localement.
Exercices p 211 n° 1, 2, 3, 10, 12, 14, 16, 20.
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