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Le champ électrique
Le champ électrique est une grandeur physique qui permet de décrire l'influence qu'une charge électrique exerce sur son environnement. Plutôt que de considérer uniquement l'action directe entre deux charges comme dans la loi de Coulomb, le concept de champ introduit l'idée qu'une charge crée autour d'elle une modification dans l'espace, capable d'exercer une force sur toute autre charge qui s'y trouve. Cette approche est particulièrement utile pour analyser les systèmes comportant plusieurs charges ou pour comprendre la propagation des interactions électriques. La notion de champ électrique est à l'oeuvre dans de nombreuses applications technologiques : elle intervient dans la conception et le fonctionnement des condensateurs, des tubes cathodiques, des accélérateurs de particules, des écrans tactiles, ou encore des dispositifs de déviation de faisceaux électroniques.

Lorsqu'une charge électrique est présente en un point de l'espace, elle modifie les propriétés de cet espace de telle manière qu'une autre charge placée dans ce voisinage subit une force électrostatique. Ce champ représente ainsi une entité physique qui transmet l'interaction électrique à distance. 

Le champ électrique en un point donné est défini comme la force électrostatique exercée par unité de charge positive placée en ce point. Autrement dit, si une charge d'essai (charge test) q0​ , supposée petite pour ne pas perturber le système, est placée en un point, le champ électrique   en ce point est donné par la relation :
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est la force ressentie par la charge d'essai. Le champ électrique est donc un champ vectoriel dont chaque point est défini par un vecteur, avec une direction, un sens et une intensité, exprimée en volts par mètre (V/m) ou en newtons par coulomb (N/C). 

La direction du champ électrique en un point est celle de la force qu'aurait une charge positive placée en ce point. Ainsi, près d'une charge positive, le champ électrique est, par convention, dirigé vers l'extérieur, tandis que près d'une charge négative, il est dirigé vers l'intérieur. Cette représentation permet de visualiser le champ à l'aide de lignes de champ, qui sont des courbes tangentes en chaque point au vecteur champ électrique. La densité de ces lignes reflète l'intensité du champ : plus elles sont rapprochées, plus le champ est intense. 
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Lignes de champ créé par deux charges électriques. - (a) Deux charges négatives, -q et -q, produisent le champ indiqué. Son aspect est très similaire à ce que serait celui d'un champ produit par deux charges positives, sauf que les sens des lignes seraient inversés. Le champ est clairement plus faible entre les charges. Les forces individuelles sur une charge test dans cette région sont dans des directions opposées. - (b) Deux charges opposées, +q et -q, produisent le champ indiqué, qui est plus fort dans la région entre les charges.

Pour une charge ponctuelle Q, la loi de Coulomb permet d'obtenir l'expression du champ électrique créé en un point situé à une distance r de cette charge. Le champ diminue avec le carré de la distance, tout comme la force électrostatique  :
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où ke est la constante de Coulomb et  est le vecteur unitaire dirigé du centre de la charge vers le point considéré. 

Dans le cas de plusieurs charges, le champ électrique total en un point est la somme vectorielle des champs créés par chaque charge individuelle, conformément au principe de superposition. Ce principe s'étend également aux distributions continues de charge, qu'elles soient linéiques, surfaciques ou volumiques, en utilisant des intégrations pour calculer le champ résultant. Cela permet de traiter des situations complexes en décomposant le problème en contributions élémentaires.

Le champ électrique permet d'expliquer le comportement des conducteurs en équilibre électrostatique, où le champ à l'intérieur est nul et les charges se répartissent à la surface. Il intervient également dans la polarisation des matériaux diélectriques, où les champs internes modifient la distribution des charges à l'échelle microscopique. 

En électrodynamique, le champ électrique varie dans le temps et interagit avec le champ magnétique pour former le champ électromagnétique, dont la propagation donne lieu aux ondes électromagnétiques, comme la lumière. Les équations de Maxwell, qui régissent l'évolution des champs électriques et magnétiques, généralisent la notion de champ électrique au-delà de l'électrostatique. 

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