Chapitre 1 et 2 Champs magnétiques et électrostatiques








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Partie 3 : Champs et forces 1ière S

Chapitre 1 et 2

Champs magnétiques et électrostatiques


  1. Notions de champs

En physique, un champ est une représentation d’un ensemble de valeurs prise par une grandeur physique (masse, température, altitude, vitesse …) en différents points d’une région de l’espace.

  1. Champ scalaire

Si la grandeur étudiée est scalaire (représentée par des valeurs uniquement), on parle de champ scalaire (ex : température, altitude, pression etc)
Les courbes de niveau (ou lignes équipotentielles) relient tous les points où la grandeur a la même valeur.

isobares http://www.infoclimat.fr/ftps/ftp_bs/2013/10/bs280/gfs500h-0png.png

Champ de pression Champ de température (en couleur)


  1. Champ vectoriel

Si la grandeur étudiée est vectorielle (qui peut être représentée par un vecteur), on parle de champ vectoriel (ex : vecteur force, vecteur vitesse etc)
Les lignes de champ (qui sont des lignes orientées) sont tangentes aux vecteurs de la grandeur représentée.

Sur une carte de champ, plus les lignes sont proches, plus la valeur de la grandeur est élevée.

Si les lignes sont parallèles entre elles, le champ est uniforme : la grandeur vectorielle est la même en tout point de l’espace.

vent maxi vfpt cylindrical magnet.svg http://www.cayrel.net/img/fig/ii-1/fig6.png

Champ de forces des vents Champ magnétique crée par un aimant

  1. Champ magnétique

  1. Mise en évidence d’un champ magnétique

Un champ magnétique peut être mis en évidence par une aiguille aimantée : celle-ci s’oriente selon la direction du champ magnétique qui s’applique à ce point de l’espace.

Le sens du champ magnétique étant du sud de l’aiguille aimantée vers le nord.

La valeur du champ magnétique B s’exprime en Tesla (T)

Il s’agit d’un champ vectoriel.


  1. Le champ magnétique terrestre

La Terre crée un champ magnétique tel que :


Le pôle Nord géographique correspond donc à un pôle ………… magnétique. La Terre se comporte comme un gigantesque aimant. Son champ magnétique est de l’ordre du T.

L’aiguille aimantée d’une boussole indique donc bien le ……………… géographique puisqu’il correspond à quelques degrés près au …………… magnétique


http://forumbachelor.free.fr/gma/gma1/intro_geophysique/images/champ_terrestre.gif


  1. Champ électrostatique

  1. Champ et force électrostatique

Lorsqu’une charge électrique subit une action mécanique (fig 3 p235) on dit qu’elle subit une force électrostatique .

Il règne donc, en conséquence un champ électrostatique

La relation entre force et champ est :

où q est la charge qui subit la force (en C)

F s’exprime en N et E s’exprime en N.C-1 ou V.m-1


  1. Champ électrostatique dans un condensateur plan

Un condensateur plan est formé par 2 lames conductrices planes et parallèles entre elles, séparées par un isolant (appelé aussi diélectrique)

Entre les armatures d’un tel composant règne un champ électrostatique uniforme, dirigé vers l’armature chargée négativement (fig 8 p237)

En plus du cours : ex 9,12,19 p226 à 228 ; ex 10,14,15,22,23 p 240 à 242 ; à faire seul : ex 4,7 p 238

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