Électrostatique smp smc smi sma s2
CHARGE ET INTERACTIONS ELECTROSTATIQUES
I-1 INTRODUCTION
L'électrostatique est la branche de la physique qui étudie les phénomènes (champ et
potentiel électrostatique) créé par des charges électriques statiques pour l'observateur. Les
les forces électrostatiques sont connues par la loi de Coulomb qui présente une certaine analogie
avec l’interaction gravitationnelle.
I-2 LA CHARGE ELECTRIQUE
I-2.1 Définition
La charge électrique d'une particule est une grandeur scalaire (algébrique) qui
caractériser les actions électromagnétiques subies ou exercées par la particule.
La charge électrique joue dans l'interaction électrostatique le même rôle que joue la
masse (scalaire positive) dans l’interaction gravitationnelle.
Les expériences d’électrisation savent qu’il existe deux classes de particules
chargées: deux particules chargées d'une même classe se repoussent alors que deux particules
chargés d'exercer à des classes différentes s'attirent. Par convention, l’une des classes
sera dite chargée positivement, l’autre chargée négativement. Ainsi, si le proton est affecté
d'une charge positive et de l'électron d'une charge négative, aucune considération physique ne
peut justifier ce choix qui n’a aucune incidence sur la théorie de l’électromagnétisme. ........
Exercice 1: Les parties I, II et III sont indépendantes
Partie I
On considère une charge ponctuelle q placée dans le vide à l’origine du système de
coordonnées sphériques de base (ϕ θ u u ur,).
1) Donner l'expression du champ électrostatique E crée par cette charge en un point M de
l’espace situé à la distance r de O. Exprimer E en fonction du vecteur OM.
2) Calculatrice de la circulation de E le long d'un contour quelconque limité par deux points A et B.
Soit V (M) le potentiel électrostatique crée en M par la charge q. En déduire la différence
de potentiel B A V V - entre A et B, puis la circulation de E le d'un contour fermé.
Partie II
On considère deux charges ponctuelles identiques (q> 0) distantes de 2a et placées
dans le vide en deux points A (0, a, 0) et B (0, -a, 0) de l’axe Oy.
1) Calculatrice le champ électrostatique) (M E crée par ces deux charges en un point M de la
médiatrice de AB. Sur note O le milieu de AB et sur pose: i x OM =.
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