Synthèse (BAC)
Constitution de la matière
La matière est constituée d'atomes, eux-même comprenant un noyau (fait de protons et de neutrons), autour duquel gravitent des électrons:
• électrons: ils sont porteurs de charges NEGATIVES.
• protons: ils sont porteurs de charges POSITIVES.
• neutrons: ils sont NEUTRES.
Un déséquilibre entre le nombre d'électrons et le nombre de protons, entraine une électrisation du corps, qui devient porteur d'une charge.
La charge, notée « q » est exprimée en Coulombs (C):
• la charge de 1 électron (-e) est de -1,6 x 10-19 Coulombs.
• une charge de 1 Coulomb (1C) est celle de 6,24 x 1.018 électrons.
• une charge de 1 Coulomb (1C) est celle de 6,24 x 1.018 électrons.
Electricité
Un courant électrique dans un fil conducteur est du à la variation de charges dans le temps:
- un courant de 1 Ampère corresponds à une variation de charge de 1 Coulomb (1C) pendant 1 seconde (1s).
- Intensité: I = q / t
- L'intensité (I), qui se mesure en Ampères (A), est homogène à des Coulombs (C) par secondes (s).
ElectroStatique
Toute charge (q) est à l'origine dans l'espace, d'un champs ElectroStatique (E), dont l'intensité est fonction de la distance (r):
- Champs ElectroStatique : E = 1 / (4.π.ε0) . q
- Permitivité du vide: ε0 = 8,854 × 10−12. C'est la densité de charge nécessaire (en coulombs par mètre carré) pour exercer sur une charge de 1 Coulomb (1C) une force de 1 Newton (1N).
- Dans le Système International (SI) d'unités, la permitivité s'exprime en Farads (F) par mètres (m).
Toute particule chargée (Q) située dans un champs ElectroStatique (E), subit une Force ElectroStatique (FS) proportionnelle à la charge (Q) et au champs (E):
- Force ElectroStatique: FS = Q . E
- Le champs ElectroStatique (E), qui se mesure en Volts par mètres (V/m), est homogène à des Newtons (N) par Coulombs (C).
ElectroMagnètisme
Les différentes sources de champ magnétique sont les aimants permanents, le courant électrique (c'est-à-dire le déplacement d'ensemble de charges électriques), ainsi que la variation temporelle d'un champ électrique (par induction électromagnétique). [Wikipédia]
Toute particule chargée (Q), en mouvement à une vitesse non nulle (v), située dans un champs ElectroMagnètique (B), subit une Force ElectroMagnètique (FM) proportionnelle à la charge (Q) et au produit vectoriel de la vitesse (v) et du champs (B):
- Force ElectroMagnètique: FM = Q . (v ^ B)
- Dans le Système Internationnal (SI) d'unités, le champs ElectroMagnètique (B), se mesure en Tesla (T), mais on utilise aussi le Gauss (G).
- Un champs de 1 Tesla (T) produit une Force de 1 Newton (1N) sur une charge de 1 Coulomb (1C) se déplacant orthogonalement à une vitesse de 1 mètre par seconde (1m/s).
