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Cg electro 03 conduc carac 5

Deux chapitres de la physique constituent le fondement de l’électromagnétisme : l’électrostatique et la magnétostatique.

Rappelons-nous cette expérience simple qui consiste à frotter une règle en plastique avec un chiffon bien sec et approcher des petits bouts de papier buvard. Ceux-ci adhèrent un certain temps à la règle mais finissent par se décrocher. C’était en classe, bien sûr, et il n’était possible de reprendre sauvagement le frottement que lorsque le professeur avait le dos tourné.

Sans le savoir, nous faisions de l’électrisation, cette expérience de gamin nous permettant de percevoir, sans nous poser de question réellement scientifique, le but étant de se montrer le plus original, de l’existence de la force électrostatique.

Coulomb, encore lui ! Nous n’innovions pas, car il est connu, depuis l’Antiquité, que certains matériaux, dont l’ambre, attirent des objets de petite taille après avoir été frottés. La règle a été chargée par frottement mais pas les bouts de papier buvard, d’où cette attraction, assortie de concours en hauteur.

Ambre ou électron en grec. Ainsi naquit le mot électrostatique pour l’étude des forces qu’exercent les charges électriques
entre elles, charges électriques statiques pour l’observateur.

I. Équations fondamentales de l'électrostatique
Structure de la matière. La loi de Coulomb. Le vecteur champ électrique. Distributions continues de charges. Les équations fondamentales du champ. Le théorème de Gauss. Potentiel et circulation de champ. Surfaces équipotentielles, lignes de forces du champ.
II. Distribution de charges simples
Sources ponctuelles. Distributions volumiques. Distributions superficielles. Distributions linéaires.
III. Conducteurs. Caractéristiques principales
Définitions et formules générales, équilibre de charges, distribution des lignes de champ, charges et potentiel d'un système de conducteurs, identité de Gauss. Conducteur unique isolé dans l'espace. Condensateurs, sphérique, plan, cylindrique, deux cylindres.
IV. Conducteurs. Phénomène d'influence
Influence d'une charge (ou ligne) uniformément chargée sur un conducteur. Influence d'un champ donné sur un conducteur. Système de plusieurs conducteurs.
V. Diélectriques parfaits
Propriétés générales. Les équations du champ. Le potentiel. Surface de séparation de deux diélectriques, conditions aux limites. Conducteur dans un diélectrique. Lames à faces parallèles dans un champ uniforme. Condensateurs plan et cylindrique avec diélectriques. Influence d'une charge ponctuelle sur un dioptre plan. Influence quelconque sur un dioptre plan.
VI. Forces et énergie. Systèmes de charges simples
Force électrique. Travail des forces électriques. Énergie électrostatique d'un système de charges simples. Expression de l'énergie fonction des champs, localisation. Énergie propre des particules élémentaires. Énergie mutuelle d'un système de particules élémentaires.

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