Charge électrique et loi de Coulomb
La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière. Elle est présente dans toutes les particules subatomiques, telles que les électrons, les protons et les neutrons. Les charges électriques peuvent être positives ou négatives. L'unité de charge électrique est le coulomb (C).
Définition
Définition de la charge électrique
La charge électrique (q) est une propriété physique des particules subatomiques. Elle peut être positive ou négative et est mesurée en coulomb (C). Les électrons portent une charge négative (-e) équivalente à environ -1,602 x 10^-19 C, tandis que les protons portent une charge positive (+e) équivalente à +1,602 x 10^-19 C. Les neutrons, quant à eux, sont électriquement neutres et n'ont pas de charge électrique.
La loi de Coulomb décrit l'interaction entre les charges électriques. Elle établit que la force électrique entre deux charges est directement proportionnelle à la multiplication de ces charges et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Cette loi est formulée mathématiquement comme suit :
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2
où F est la force électrique entre les charges, q1 et q2 sont les valeurs absolues des charges, r est la distance entre les charges et k est une constante de proportionnalité appelée constante électrostatique.
Définition
Constante électrostatique
La constante électrostatique (k) est une constante physique qui dépend du milieu dans lequel se trouvent les charges. Elle est généralement représentée par la lettre 'k' et est égale à 8,99 x 10^9 N·m^2/C^2. Cette constante est utilisée pour calculer la force électrique entre deux charges dans le vide. Dans d'autres milieux, la valeur de k peut être différente en fonction des propriétés électriques de ce milieu.
La loi de Coulomb permet de calculer la force électrique entre deux charges ponctuelles. Les charges ponctuelles sont des charges électriques concentrées en un seul point, sans dimension. Dans la réalité, les charges ont une taille finie et la distance entre elles est plus grande que zéro. Cependant, lorsque la distance entre les charges est grande par rapport à leur taille, on peut approximer leur comportement par des charges ponctuelles et utiliser la loi de Coulomb pour calculer la force électrique entre elles.
A retenir :
Résumé :
La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière qui peut être positive ou négative. La loi de Coulomb décrit l'interaction entre les charges électriques et établit que la force électrique entre deux charges est proportionnelle à la multiplication de ces charges et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. La constante électrostatique est utilisée pour calculer cette force électrique dans le vide. Lorsque la distance entre les charges est grande par rapport à leur taille, leur comportement peut être approximé par des charges ponctuelles.
