Cours Sur Les Champs De Force

Cours de 1ère S sur les champs de force

I] Notion de champs en physique

1)Définition

Un champ est la représentation d’un ensemble de valeurs prise par une grandeur physique en différents points d’une région de l’espace.

Il existe 2 types de champs :

- Les champs scalaires (définis juste par leur valeur ; ex = Température, Pression,…)

- Les champs vectoriels (définis par des vecteurs ; ex = Vent ; champ électrique/magnétique,…)

2) Représentation des champs

Les courbes de niveau d’un champ, aussi appelé équipotentielle, sont les courbes obtenues en reliant tous les points ayant la même valeur.

Pour un champ vectoriel, on utilise des lignes de champ, courbes tangentes au vecteur champ.

3) Description d’un champ

a) Champ uniforme

Un champ est uniforme si la grandeur physique le définissant est constante en tout point de l’espace.

Pour un champ scalaire il faut qu’il y ait toujours la même valeur, tandis que pour un champ vectoriel, il faut que tous les vecteurs soient identiques (même direction/sens/valeur)

b) Espacement entre les courbes de niveau et ligne de champ

Plus les courbes de niveaux sont proches plus la variation de la grandeur mesurée est importante.

Plus les lignes de champ sont proches, plus la norme du vecteur associé à la grandeur est importante.

II] Champ électrique/électrostatique

On peut le détecter avec un pendule électrostatique par exemple.

→ →

E = F / q q = charge de l’objet « test »

Caractéristiques : Origine de E : A l’ endroit du corps chargé.

Direction : Identique à celle de F.

Même sens pour E et F si q>0, sens contraire si q<0.

Valeur E = F / |q|

(N.C^-1) (N) (C)

Cas du condensateur plan :

- Direction : perpendiculaire aux plaques

- Sens : du + vers le – (des plaques)

- Valeur : E = U / d

(V.m^-1) (V) (m)

III] Champ magnétique

→

Une petite aiguille aimantée permet de détecter un champ magnétique (noté B)

C.F TP

Caractéristiques : Son origine est celle d’un point choisi.

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