Filière SMI – Module Physique II – Elément 1 : Electricité – Cours Prof . R.Tadili

1ère Partie
Chapitre I

ELECTROSTATIQUE
LOI DE COULOMB

Electrostatique : Etude des interactions électriques des particules chargées immobiles ("statiques") I.Rappels I.1 Constitution de la matière
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matière ---> atomes atomes ---> noyaux, électrons 1 atome Z électrons + noyau

charge Electrons Protons Neutrons -e = - 1,6 10-19 C

Masse 9,1 10-31 kg

+e = + 1,6 10-19 C 1,672 10-27 kg 0 1,675 10-27 kg

1 noyau --> ( Z protons + A – Z neutrons)

I.2 Charge électrique
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Charge totale d’un atome : nulle Si un électron est arraché (ou rajouté) à un atome, on a un ion. à l'échelle macroscopique, la "charge électrique" portée par un corps correspond à un défaut ou un excès d'électrons. Les charges mobiles sont, le plus souvent, des électrons. Toute charge Q est un multiple entier de la charge de l’eléctron : Q = ± n.e Remarques : conducteur – isolant - isolant ou diélectrique : les e- sont fortement liés aux atomes, il n’y a pas d’e- libre . Lorsque une charge électrique est crée, elle ne peut pas se déplacer (bois, verre, papier …).

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- conducteur (liaison métallique) : toute charge crée sur un matériau se répartit sur la surface. Les e- libres permettent le déplacement de cette charge. - Les gaz sont formés de molécules neutres, ce sont des isolants. Les gaz ionisés sont conducteurs.

II . Répartition des charges : différentes distributions de charges
II.1 Charges ponctuelles: dimensions négligeables par rapport aux distances entre les charges. II.2 Distributions continues de charges - distribution linéïque : la charge Q est répartie sur un fil de longueur L avec une densité linéique charge totale sur le fil :

λ =

dq , dl

λ

en C/m .

dq = λ.dl → Q = dq = λ.dl , si λ = cte alors Q = λ.L distribution surfacique : la charge Q est répartie sur une surface S avec une

∫

∫

densité surfacique

σ =

dq ds

, σ en C/m²