CHAPITRE II : CHAMP ET POTENTIEL ÉLECTRIQUES DISTRIBUTIONS DE CHARGE DISCRÈTES ET CONTINUES
Définition : 1) Cas d'une charge ponctuelle
La présence d'une charge q en un point P de l'espace permet de définir au point M de cet espace une grandeur vectorielle EM appelée champ électrique[1] et une grandeur scalaire VM nommée potentiel électrique[1].
Ces deux grandeurs sont définies respectivement par :
De plus, elles sont reliées par la relation universelle :
Dans l'équation précédente, le signe moins (-) traduit que le champ électrique est dirigé vers les potentiels décroissants.
Dans le système international (SI), le potentiel électrique s'exprime en volts (V) et le champ électrique en volts par mètre (V/m).
Pour une charge électrique positive, le vecteur champ électrique E s'éloigne (diverge) de cette charge (figure II-1-a) alors que dans le cas d'une charge électrique négative, le vecteur E se dirige (converge) vers la charge (figure II-1-b).
Dans le cas d'une charge ponctuelle, l'équation (1) montre que le champ électrique suit une loi en 1⁄r2 alors que le potentiel électrique suit une loi en 1⁄r.
Définition : 2) Cas d'une distribution discrète de charges
En présence de N charges ponctuelles qi (1≤i≤N) situées respectivement aux points Pi de l'espace, le champ (ou potentiel) électrique résultant en un point M de l'espace est la somme des champs (ou potentiels) électriques produits par chaque charge qi en ce point : c'est le principe de superposition.
Remarque :
Les différents vecteurs unitaires UPM se dirigent de la charge qi vers le point M.