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1. L’INTERACTION ÉLECTRIQUE
1.1. Domaines d’étude
L’électricité, au sens large, regroupe différents domaines :
– l’électrostatique : étude des interactions entre des charges électriques ;
– l’électrocinétique : étude des circuits électriques ;
– l’électronique : étude des circuits électriques parcourus des courants très faibles ;
– l’électromagnétisme : étude des phénomènes reliant électricité et magnétisme ;
– l’électrodynamique : étude des actions entre courants de charges ;
– l’électrotechnique : étude des appareils transformant l’énergie électrique (moteurs,
générateurs).
Ce chapitre ne concerne que l’électrocinétique.
1.2. Les interactions en physique
L’électromagnétisme est une des quatre interactions fondamentales de la nature, avec
l’interaction gravitationnelle (attraction entre les masses), l’interaction nucléaire forte
(cohésion des noyaux atomiques) et l’interaction nucléaire faible (radioactivité b).
La matière est électriquement neutre. C’est la raison pour laquelle, à grande distance,
seule intervient l’interaction gravitationnelle, pourtant beaucoup plus faible (10
−40 ) que
l’interaction électromagnétique. L’interaction électromagnétique est caractérisée par un
champ f ( − → r , t), lequel traduit une propriété de l’espace qui évolue en fonction du temps,
la fonction f étant vectorielle ou scalaire.
1.3. Le champ électrique
• Repères historiques : en 1733, Charles DUFAY (ou DU FAY) met en évidence l’existence
de deux sortes d’électricité. En 1750, Benjamin FRANKLIN introduit la notion de charges
électriques. Henry CAVENDISH, en 1771, découvre la loi F/q = Cste à une distance
donnée et en 1785, Charles de COULOMB vérifie la loi d’interaction en 1/r
2 :
F =
1
4p´ 0
q · q
r 2
−
→ u
avec
1
4p´ 0
= 9 · 10
9 (SI)
Définition du champ électrique : des charges Q k créent un champ
− →
E dans tout l’espace.
Une des charges (notée ici q 0 ) subit le champ dû à toutes les autres charges (on néglige le
champ dû à q 0 ). Si la charge q 0 est au point M de l’espace, on définit le champ électrique
− →
E au point M par :
pour un ensemble de charges discrètes :
E(M) =
1
4p´ 0
k
Q k
r
2
k
u k
3. ÉLECTROCINÉTIQUE
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1. L’INTERACTION ÉLECTRIQUE
1.1. Domaines d’étude
L’électricité, au sens large, regroupe différents domaines :
– l’électrostatique : étude des interactions entre des charges électriques ;
– l’électrocinétique : étude des circuits électriques ;
– l’électronique : étude des circuits électriques parcourus des courants très faibles ;
– l’électromagnétisme : étude des phénomènes reliant électricité et magnétisme ;
– l’électrodynamique : étude des actions entre courants de charges ;
– l’électrotechnique : étude des appareils transformant l’énergie électrique (moteurs,
générateurs).
Ce chapitre ne concerne que l’électrocinétique.
1.2. Les interactions en physique
L’électromagnétisme est une des quatre interactions fondamentales de la nature, avec
l’interaction gravitationnelle (attraction entre les masses), l’interaction nucléaire forte
(cohésion des noyaux atomiques) et l’interaction nucléaire faible (radioactivité b).
La matière est électriquement neutre. C’est la raison pour laquelle, à grande distance,
seule intervient l’interaction gravitationnelle, pourtant beaucoup plus faible (10
−40 ) que
l’interaction électromagnétique. L’interaction électromagnétique est caractérisée par un
champ f ( − → r , t), lequel traduit une propriété de l’espace qui évolue en fonction du temps,
la fonction f étant vectorielle ou scalaire.
1.3. Le champ électrique
• Repères historiques : en 1733, Charles DUFAY (ou DU FAY) met en évidence l’existence
de deux sortes d’électricité. En 1750, Benjamin FRANKLIN introduit la notion de charges
électriques. Henry CAVENDISH, en 1771, découvre la loi F/q = Cste à une distance
donnée et en 1785, Charles de COULOMB vérifie la loi d’interaction en 1/r
2 :
F =
1
4p´ 0
q · q
r 2
−
→ u
avec
1
4p´ 0
= 9 · 10
9 (SI)
Définition du champ électrique : des charges Q k créent un champ
− →
E dans tout l’espace.
Une des charges (notée ici q 0 ) subit le champ dû à toutes les autres charges (on néglige le
champ dû à q 0 ). Si la charge q 0 est au point M de l’espace, on définit le champ électrique
− →
E au point M par :
pour un ensemble de charges discrètes :
E(M) =
1
4p´ 0
k
Q k
r
2
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u k
3. ÉLECTROCINÉTIQUE
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