Fiche de révision

Physique

Champ électrostatique

Entre les plaques d’un condensateur, le champ électrique est le même partout.

www.ndolomath.com

Fiche de révision de Physique : « Champ électrostatique », proposée par ndolomath.comndolomath

Champ électrostatique

💡 Idée principale : une charge crée autour d’elle un champ électrique

\vec{E}

. Une charge q placée dans ce champ subit

\vec{F} = q \vec{E}

. Entre deux plaques chargées, le champ est uniforme.

Étapes résumées

$\vec{F} = q \vec{E}$ ; E en V/m ou N/C.
Charge ponctuelle : $E = k \frac{| Q |}{r^{2}}$ .
Condensateur plan : $E = \frac{U}{d}$ , du + vers le −.
Les lignes de champ partent des charges positives.

Définition du champ

Formule

\vec{F} = q \vec{E}

Si $q > 0$ , $\vec{F}$ et $\vec{E}$ ont le même sens ; si $q < 0$ , ils sont de sens contraires.

Fiche de révision de Physique : « Champ électrostatique », proposée par ndolomath.comndolomath

1. Champ d’une charge ponctuelle

$E = k \frac{| Q |}{r^{2}}$ . Il est radial : sortant pour Q > 0, entrant pour Q < 0.

2. Comprendre le champ électrique

Une charge modifie l’espace autour d’elle : toute autre charge placée à côté subit une force. Le champ $\vec{E}$ décrit cette influence. Il part des charges positives et va vers les charges négatives. Une charge positive est poussée dans le sens de $\vec{E}$ , une charge négative, comme l’électron, dans le sens contraire.

Champ uniforme du condensateur plan

3. Entre deux armatures

Le champ va de la plaque + vers la plaque −.

Il a la même valeur en tout point.

E = \frac{U}{d}

.

Fiche de révision de Physique : « Champ électrostatique », proposée par ndolomath.comndolomath

Exemple guidé

Deux plaques distantes de 2 cm sont soumises à 400 V. Calcule E puis la force sur un électron.

Solution :

E = \frac{400}{0, 02} = 2 \times 10^{4} V/m

.

F = e E = 1, 6 \times 10^{- 19} \times 2 \times 10^{4} = 3, 2 \times 10^{- 15} N

, vers la plaque +.

Lignes de champ et potentiel

1

Lignes de champ

Elles sont tangentes à

\vec{E}

en chaque point.

2

Sens

Du potentiel le plus haut vers le plus bas.

3

Champ uniforme

Lignes parallèles et équidistantes :

E = \frac{U}{d}

.

Exercice type

Deux plaques distantes de 2,0 cm sont soumises à 1000 V. Calcule E puis la force sur un électron.

Solution :

E = \frac{U}{d} = \frac{1000}{0,020} = 5, 0 \times 10^{4} V/m

.

F = e E = 1, 6 \times 10^{- 19} \times 5, 0 \times 10^{4} = 8, 0 \times 10^{- 15} N

, dirigée vers la plaque positive.

Fiche de révision de Physique : « Champ électrostatique », proposée par ndolomath.comndolomath

À toi de jouer

1. U = 100 V, d = 5 mm : E ?

2. Sens de la force sur un électron par rapport à E ?

3. Unité du champ électrique ?

Réponses : $2 \times 10^{4}$ V/m · opposé · V/m. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

d doit être en mètres.
Le champ va du + vers le −, pas l’inverse.
Pour une charge négative, la force est opposée au champ.

Méthode

Calcule E, puis

F = | q | E

, et précise le sens selon le signe de q.

Fiche de révision de Physique : « Champ électrostatique », proposée par ndolomath.comndolomath

Va plus loin avec Ndolomath

Ces ressources sont payantes.

Ta classe complète, corrigée

Écris-nous : on t’envoie tous les cours et exercices corrigés de ta classe.

+237 682 468 359 contact.ndolomath@gmail.com

Champ électrostatique

Champ électrostatique

Définition du champ

1. Champ d’une charge ponctuelle

2. Comprendre le champ électrique

Champ uniforme du condensateur plan

3. Entre deux armatures

Exemple guidé

Lignes de champ et potentiel

Lignes de champ

Sens

Champ uniforme

Exercice type

À toi de jouer

Erreurs fréquentes

Méthode

Va plus loin avec Ndolomath

Tous les cours et exercices corrigés de Physique

Épreuves séquentielles entièrement corrigées

Sujets d’examen corrigés

Cours de mathématiques de la 6e à la Terminale

Ressources de la 6e à la Terminale

Ta classe complète, corrigée