Exemple de champ électrique

Champ électrique: C'est ce qu'on appelle l'espace qui forme un corps électriquement chargé.
Champ produit par une charge ponctuelle: On l'appelle l'espace où une charge que l'on peut imaginer concentrée en un point produit un champ électrique.
Lignes de force : Ce sont ces lignes tracées dans un champ électrique d'une zone chargée électriquement de telle manière qu'elles lui soient tangentes en chaque point. Les propriétés suivantes des lignes de force doivent être mises en évidence :
Il n'y a pas de ligne de force qui commence ou se termine dans l'espace entourant les charges.
Toutes les lignes de force divergent radialement des charges positives, alors qu'elles convergent radialement vers les charges négatives.
Les lignes de force ne se croisent jamais.
Intensité du champ électrique: Il est égal au quotient de la division de la force (F) reçue par la charge d'essai par sa valeur (q₂), lorsque la charge d'essai est placée sur le point considéré.

F = N
quelle₂= C
E = N/C
k = 9x10⁹ Nm²/ C²
r = m

E = F / q²= (k) q²/r²

EXEMPLE DE PROBLÈME D'APPLICATION :
Calculer l'intensité du champ électrique d'une charge d'essai 3x10^-8 C recevant une force de 7,2x1 0^-10 N.

E = F / q₂= 7.2x10^-10 N / 3x10^-8 C = 2,4 x 10^-2 NC

Energie potentielle électrique : C'est ce qu'on appelle le travail nécessaire pour déplacer une charge d'un point à un autre dans un champ électrique.
Potentiel électrique: C'est le travail qui est effectué dans un champ électrique pour faire passer des charges électriques à l'intérieur du système.
Potentiel à un moment donné : C'est le travail fourni à l'unité de charge pour l'amener d'un point d'énergie potentielle nulle au point considéré. Les unités de potentiel électrique sont: Volts (V).

W = J
V = V
q = C

V = W / q = q / r

EXEMPLE DE PROBLÈME D'APPLICATION :

Calculer le travail fourni à une charge électrique 3x10^-8 C qui produit 2.4x10² V.
W = Vq = (2,6x10² V) (3x10-¹⁰ C) = 7.8x10^-8J
Concept de la différence de potentiel entre deux points quelconques, produite par une charge ponctuelle : C'est le travail fourni pour amener l'unité de charge ponctuelle d'un point zéro (a) à un deuxième point considéré (b).

V = V
W = J
q = C

V_b-V_à= W_{un B}/ q

V = W / q

EXEMPLE DE PROBLÈME D'APPLICATION :

Calculer la différence de potentiel générée entre une charge ponctuelle de 6,2x10^-9 C se déplaçant avec une force de 67 N et la distance est de 2 cm.
Dans ce type de problème, vous devez calculer le travail.

W = Fd = (67 N) (0,02 m) = 1,34 J
La différence de potentiel est déterminée en tenant compte du fait que la charge commence à partir d'un point zéro.

V = W / q = 1,34 J / 6,2x10^-9 C = 2,16x10⁸ V

Travailler dans un champ électrique: C'est la quantité d'énergie potentielle électrique trouvée dans le champ électrique.

W = J
V = V
q = C

W = q (V_b-V_à)
W = qV

EXEMPLE DE PROBLÈME D'APPLICATION :

Calculer la charge qui se trouve dans un champ électrique dans lequel le travail est égal à 7,9 J et la différence de potentiel du point initial de 2,4x1O⁸ V et le point final est 5.3x10⁸ V.

W = q (V_b-V_à)
q = W / (V_b-V_à) = 7,9 J / 5,3 x 10⁸ V-2.4x10⁸ V = 2,72x10^-8 C

Courant électrique: C'est le produit de la différence de potentiel entre deux points d'un conducteur provoquée par un générateur du mouvement des électrons à travers un conducteur.
Courant direct (cd) : C'est ce qu'on appelle le courant électrique dans lequel les électrons circulent dans un sens (-) vers (+), ils ont également une intensité constante et les exemples les plus courants sont: piles et accumulateurs.
Courant alternatif (ca) : C'est ce qu'on appelle le courant électrique où les électrons changent de sens un certain nombre de fois, de plus l'intensité n'est pas constante et les exemples les plus courants sont générateurs.
Intensité du courant électrique: C'est ce qu'on appelle la charge électrique qui traverse chaque section du conducteur en une seconde. Ses unités sont ampères (A).

l = A
q = C
t = s

l = q / t

EXEMPLE DE PROBLÈME D'APPLICATION :
Calculer l'intensité du courant électrique qui génère une charge de 2,6x10^-8 C dans un temps de 25s.

l = q / t = 2,6x10^-8 C / 25 s = 1,04x10^-9 À

Tension: C'est la différence de potentiel qui résulte du produit de la résistance du circuit et de l'intensité du courant. Ses unités sont volts (V).

V = V
l = A
R = W

V = Rl

EXEMPLE DE PROBLÈME D'APPLICATION :

Calculez la tension générée par un circuit électrique qui a une résistance de 8 Ohms et un courant de 12 A.

V = Rl = (8 O) (12 A) = 96 V

Endurance: C'est l'opposition au passage d'un courant électrique à l'intérieur d'un système.
Unités: Ohms (O).
R = O
V = V
l = A

R = V/l

EXEMPLE DE PROBLÈME D'APPLICATION :
Calculer la résistance d'un circuit qui a une tension de 48 V et une charge de 12x10^-8 C en 3x10^-4 s.

l = q / t = 12x10^-8 C / 3x10^-4 s = 4x10^-4 À
R = V / l = 48 V / 4x10^-4 A = 12 Ohms