COURS DELECTROSTATIQUE Plan
Attraction de corps légers avec des corps frottés …. CHAMP ELECTRIQUE - POTENTIEL ELECTRIQUE. Cours Electrostatique – Charge électrique Potentiel électrique - 4.
Cours dElectrostatique-Electrocinétique
Energie potentielle électrostatique a. Energie électrostatique d'une charge ponctuelle b. Energie électrostatique d'un ensemble de charges ponctuelles.
Electrostatique et Magnetostatique : Notes du cours
Jan 25 2013 Pourquoi faire et à quoi ça sert ? Electrostatique. 1. Courants électriques
cours electrostatique 301
Electrisation d'un corps. • Excès d'électrons (-): corps électrisé négativement. • Carence en électrons (+) : ' ' positivement.
Cours dElectrostatique Filière STPI Pr. Rachid MALEK
Energie électrostatique d'un ensemble de charges ponctuelles Nous verrons plus loin lors du cours sur le champ magnétique
electrostatique-electrocinetique.pdf
fondamentaux du cours illustrés par quelques exemples classiques et accompagné par des exercices d'application dont une partie est tirées des sujets de
26 - Electrostatique : Cours
Le cadre de l'électrostatique est tel que les sources du champ électrique sont des charges. IMMOBILES dans le référentiel d'étude. Le chapitre suivant sera
Cours dElectrostatique-Electrocinétique
Université Joseph Fourier. DEUG SMa. Cours d'Electrostatique-Electrocinétique. Jonathan Ferreira. Année universitaire 2001-2002
RAPPELS ET COMPLÉMENTS DÉLECTROSTATIQUE ?
plan du cours d'électromagnétisme. RAPPELS ET COMPLÉMENTS. D'ÉLECTROSTATIQUE 1) Champ électrostatique créé par une charge ponctuelle :.
Chapitre 1 :Le champ électrostatique
4.0 International”. https://www.immae.eu/cours/ B) Le champ électrostatique macroscopique ?d. On a. 3. 0 . 4. 1 r r d.
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Université Mohammed Premier
Ecole Nationale des Sciences Appliquées - Oujda Filière STPI (1ère année) Prof. R. MALEK 2018/2019Cours dElectrostatique
Filière STPI
Pr. Rachid MALEK
I- Le champ électrostatique
1. Notions générales
a. Phénomènes électrostatiques b. Structure de la matière c. Les divers états de la matière d. Matériaux isolants et conducteurs2. Force et champ électrostatiques
a. La force de Coulomb b. Champ électrostatique créé par une charge ponctuelle c. Champ créé par un ensemble de charges d. Propriétés de symétrie du champ électrostatique II- Lois fondamentales de lélectrostatique1. Flux du champ électrostatique
a. Notion dangle solide b. Le Théorème de Gauss c. Exemples dapplication d. Lignes de champ2. Circulation du champ électrostatique
a. Notion de potentiel électrostatique b. Potentiel créé par une charge ponctuelle c. Potentiel créé par un ensemble de charges3. Le dipôle électrostatique
a. Potentiel créé par deux charges électriques b. Champ électrostatique créé à grande distance c. Complément : développements multipolairesIII- Conducteurs en équilibre
1. Conducteurs isolés
a. Notion déquilibre électrostatique b. Quelques propriétés des conducteurs en équilibre c. Capacité dun conducteur isolé d. Superposition détats déquilibre2. Systèmes de conducteurs en équilibre
a. Théorème des éléments correspondants b. Phénomène dinfluence électrostatique c. Coefficients dinfluence électrostatique3. Le condensateur
a. Condensation de lélectricité b. Capacités de quelques condensateurs simples c. Association de condensateursIV- Energie et actions électrostatiques
1. Energie potentielle électrostatique
a. Energie électrostatique dune charge ponctuelle b. Energie électrostatique dun ensemble de charges ponctuelles c. Energie électrostatique de conducteurs en équilibre d. Quelques exemples2. Actions électrostatiques sur un conducteur en équilibre
a. Notions de mécanique du solide b. Calcul direct des actions électrostatiques sur un conducteur chargé c. Calcul des actions électrostatiques à partir de lénergie d. Exemple du condensateur e. Exemple du dipôleFormulaire d'électrostatique
Champ électrostatique
Créé par une particule:
EMq ru()=1 4 02Créé par n charges ponctuelles:
EMq ru i i i in 1 4 02 1 Créé par une distribution continue:EM dEM dEMdq ru() () ()== avec 1 4 02Distributions de charges :
linéique: dq = dl surfacique: dq = d S volumique: dq = d 2 3 VPotentiel électrostatique
Créé par une charge ponctuelle
VMq rV()=+1 4 00Créé par n charges ponctuelles
VMq rV i i in 1 4 010Créé par une distribution continue
VMdq rV()=+ 1 4 00Conducteurs en équilibre
Champ à proximité (Th de Coulomb) :
En=0Capacité d'un conducteur isolé :
CQ V= où Q = d S 2Surface
Coefficients dinfluence (n conducteurs) :
QCV CC
iijj jn ij ji 1 avecCapacité dun condensateur
CQUUVV==Š où
12Propriétés fondamentales
Flux (Th. de Gauss) :
EdSQ Sint 0Circulation :
VA VB Edl E V
AB gradEnergie potentielle électrostatique
D'une charge ponctuelle :
WqV eD'un conducteur isolé :
WQVCV e ==1 2122
D'un système de n conducteurs :
WQV e in ii 1 2 1Force électrostatique
Sur une particule chargée (Coulomb)
FqE=Sur un conducteur en équilibre
FdF EdSPdSn
Sext SS 222Expression via l'énergie (condensateur)
FWUC e grad grad 2 2Dipôle électrostatique
Moment dipolaire électrique :
pqd=Potentiel à grande distance :
VMpu()=
4 02Energie électrostatique
WpE eextForce et moment électrostatiques
Fgrad p E p E
ext ext = et 1Chapitre I- Le champ électrostatique
I.1- Notions générales
I.1.1- Phénomènes électrostatiques : notion de charge électriqueQuiconque a déjà vécu lexpérience désagréable dune " décharge électrique » lors dun
contact avec un corps étranger connaît un effet électrostatique. Une autre manifestation delélectricité statique consiste en lattraction de petits corps légers (bouts de papier par ex.)
avec des corps frottés (règles, pour continuer sur le même ex.). Ce type de phénomène est
même rapporté par Thalès de Milet, aux alentours de 600 av. J.-C. : il avait observé lensemble de ces manifestations, provient de " elektron », qui signifie ambre en grec.Létude des phénomènes électriques sest continuée jusquau XIXème siècle, où sest
élaborée la théorie unifiée des phénomènes électriques et magnétiques, appelée
électromagnétisme. Cest à cette époque que le mot " statique » est apparu pour désigner les
phénomènes faisant lobjet de ce cours. Nous verrons plus loin, lors du cours sur le champmagnétique, pourquoi il en est ainsi. On se contentera pour linstant de prendre lhabitude de
parler de phénomènes électrostatiques. Pour les mettre en évidence et pour apporter une interprétation cohérente, regardons deux expériences simples.Expérience 1 :
Prenons une boule (faite de sureau ou de polystyrène, par ex.) et suspendons-la par un fil.Ensuite on approche une tige, de verre ou dambre, après lavoir frottée préalablement : les
deux tiges la boule.Par contre, si lon approche simultanément les deux tiges côte à côte, rien ne se passe.Verre ou Ambre++++++++++
Verre Ambre Tout se passe donc comme si chacune des tiges était, depuis son frottement, porteusedélectricité, mais que celle-ci pouvait se manifester en deux états contraires (car capables
dannuler les effets de lautre). On a ainsi qualifié arbitrairement de lélectricité
contenue dans le verre (frotté avec de la soie), et de celle portée par lambre (idem, ou encore du plastique frotté avec de la fourrure). 2Expérience 2 :
Prenons maintenant deux boules A et B, préalablement mises en contact avec une tige frottée(elles sont " électrisées »), et suspendons-les côte à côte. Si elles ont été mises en contact
toutes deux avec une tige de même matériau, elles se .Par contre, si elles ont été mises en contact avec des tiges de matériau différent (ex. A avec du
verre frotté et B avec de lambre frotté), alors elles . Si, du fait de leur attraction, elles viennent à se toucher, on observe quelles perdent alors toute électrisation : elles prennent une position déquilibre vis-à-vis du leur poids. Cette expérience est assez riche. On peut tout dabord en conclure que deux corps portant uneélectricité de même nature (soit positive, soit négative) se repoussent, tandis quils sattirent
sils portent des électricités contraires.Mais cette expérience nous montre également que cette électricité est capable, non seulement
dagir à distance (répulsion ou attraction), mais également de se déplacer dun corps à un
autre. Mais alors quest-ce qui se déplace ?Si lon suspend les boules à une balance, même très précise, nous sommes incapables de
détecter la moindre variation de poids entre le début de lexpérience et le moment où elles
sont électrisées. Pourtant, le fait quil soit nécessaire quil y ait un contact entre deux
matériaux pour que lélectricité puisse passer de lun à lautre, semble indiquer que cette
électricité est portée par de la matière.On explique lensemble des effets délectricité statique par lexistence, au sein de la matière,
de particules portant une charge électrique q, positive ou négative, et libres de se déplacer.
Cest Robert A. Millikan qui a vérifié pour la première fois en 1909, grâce à une expérience
mettant en jeu des gouttes dhuile, le fait que toute charge électrique Q est quantifiée, cest à
dire quelle existe seulement sous forme de multiples dune charge élémentaire e, indivisible
(Q=Ne). La particule portant cette charge élémentaire est appelée lélectron.Dans le système dunités international, lunité de la charge électrique est le Coulomb
(symbole C). Des phénomènes délectricité statique mettent en jeu des nanocoulombs (nC)
voire des microcoulombs (µC), tandis que lon peut rencontrer des charges de lordre duCoulomb en électrocinétique.
3 Lensemble des expériences de la physique (et en particulier celles décrites plus haut) nepeuvent sexpliquer que si la charge électrique élémentaire est un invariant : on ne peut ni la
détruire ni lengendrer, et ceci est valable quel que soit le référentiel. Cest ce que lon décrit
par la notion dinvariance relativiste de la charge électrique.I.1.2- Structure de la matière
La vision moderne de la matière décrit celle-ci comme étant constituée datomes. Ceux-ci
sont eux-mêmes constitués dun noyau (découvert en 1911 par Rutherford) autour duquel" gravite » une sorte de nuage composé délectrons et portant lessentiel de la masse. Ces
électrons se repoussent les uns les autres mais restent confinés autour du noyau car celui-cipossède une charge électrique positive qui les attire. On attribue cette charge positive à des
particules appelées protons. Cependant, le noyau atomique ne pourrait rester stable sil nétait
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