Cours 5 - Électricité

Champ électrique – Tome 2 chapitre 2
• Champ électrique
– Définition, orientation, relation avec la force
• Lignes de champ
• Champ électrique dans les conducteurs
• Charges en mouvement dans un champ
électrique uniforme
• Distribution de charges continues
– Densité linéique de charge
– Densité surfacique de charge
• Dipôles
–
–
–
–
Champ électrique dans un dipôle
Moment dipolaire électrique
Moment de force
Énergie potentielle
Permittivité
• En électromagnétisme, la permittivité ε d'un
matériau est le rapport D/E du déplacement
électrique (aussi appelé induction électrique
ou excitation électrique) D (en coulombs par
mètre carré) et de l'intensité du champ
électrique E (en volts par mètre).
Source: Wikipédia
Un peu de mécanique …


•Deuxième loi de Newton: F  ma
•Force gravitationnelle:
–avec g = 9.8 m/sec2


F  mg
a (t )  a
v(t )  v0  at
•Mouvement avec accélération constante:
at 2
x(t )  x0  v0t 
2


•Quantité de mouvement p: p  mv

•Moment angulaire L: L  r  p
  
•Moment de force τ:   r  F
•Énergie cinétique Ek (mouvement rectiligne):
 
Ek   v  p
•Énergie potentielle U en 1 dimension (gravitation):
Fy  
dU
dx
U  mgy
1 2

 Ek  mv 
2


Champ électrique et conducteurs
• À l’équilibre électrostatique,
– le champ électrique macroscopique
résultant à l’intérieur d’un conducteur
homogène est nul
– le champ électrique extérieur à proximité
du conducteur est partout perpendiculaire à
la surface du conducteur
– la charge excédentaire d’un conducteur
(homogène) se répartit sur sa surface
Dipôles
•Dipôle électrique:
ensemble de deux charges de même grandeur
mais de signes opposés séparées par une certaine
distance.
•Moment dipolaire électrique:


p  Qd
Par définition:
avec Q, l’une des charges du dipôle
et d, la distance qui les séparent
•Moment de force exercé sur un dipôle τ:
  
  p E
•Énergie potentielle sur un dipôle:
 
U  pE