Notion de champ électrique

Qu'est-ce qu'un champ électrique ?

Une charge crée un champ autour d'elle

Toute charge électrique Q modifie l'espace qui l'entoure : elle crée en chaque point un champ électrique, noté E, qui représente l'effet qu'elle produirait sur une autre charge placée à cet endroit. Le champ existe même si aucune charge n'est présente pour le "ressentir" : c'est une propriété de l'espace due à Q.

Définition à partir de la force

Si une charge q est placée en un point M où règne un champ E, elle subit une force électrique F = q * E. On définit donc le champ en ce point par :

E = F / q (en volt par mètre, V/m)

Le champ créé par une charge ponctuelle

Une charge ponctuelle Q, isolée dans le vide, crée en un point M situé à une distance r un champ dont la norme vaut :

E = k * |Q| / r^2

avec k = 9x10^9 N.m^2/C^2 (constante de Coulomb).

Le champ est dirigé :

en s'éloignant de Q si Q > 0 (champ "sortant")
en se dirigeant vers Q si Q < 0 (champ "entrant")

Exemple

Pour une charge Q = 2x10^-6 C, à une distance r = 0,1 m :

E = 9x10^9 * 2x10^-6 / (0,1)^2 = 1,8x10^6 V/m

Piège classique