L'interaction électrostatique

Frotte une règle en plastique et approche-la de petits morceaux de papier : ils sautent vers elle. C'est l'interaction électrostatique, due aux charges électriques. Il en existe deux sortes, positive (+) et négative (−), et une règle simple gouverne tout :

   +  +   ->  se repoussent      (memes signes -> repulsion)
   −  −   ->  se repoussent
   +  −   ->  s'attirent          (signes opposes -> attraction)

Les charges de même signe se repoussent, celles de signes opposés s'attirent. Cette force agit à distance, sans contact, le long de la droite qui joint les deux charges.

L'unité de charge est le coulomb (C). La plus petite charge libre est celle de l'électron (négative) ou du proton (positive), la charge élémentaire e ≈ 1,6 × 10⁻¹⁹ C. Un corps se charge en gagnant ou perdant des électrons : un excès d'électrons le rend négatif, un déficit le rend positif.

Cette interaction ressemble beaucoup à la gravitation : elle aussi agit à distance et décroît avec la distance. Mais une différence majeure les sépare. La gravitation est toujours attractive ; l'électrostatique peut attirer ou repousser. Et surtout, à l'échelle des atomes, la force électrique est immensément plus forte que la gravité. C'est elle qui tient les électrons autour du noyau, lie les atomes en molécules, et explique presque toute la chimie. Reste à la quantifier — c'est l'objet de la loi de Coulomb.