Utilisateur:


Champ électrique

Storyboard

>Modèle

ID:(814, 0)



Mécanismes

Iframe

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Code
Concept

Mécanismes

ID:(15780, 0)



Définition du champ électrique vectoriel

Concept

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Pour mesurer la force de Coulomb, il est nécessaire d'introduire une charge de test dans le système. Si cette charge de test est a charge d'essai ($q$), on peut estimer la force par unité de charge que les charges du système exercent sur la charge de test. La magnitude de la force a force ($\vec{F}$) par unité de charge a charge d'essai ($q$) est appelée champ électrique le champ électrique ($\vec{E}$) et est mesurée en Newtons (N) par Coulomb (C). Le champ électrique est mesuré en supposant que la charge de test ne perturbe pas significativement le système ; en d'autres termes, elle est supposée être très petite. La définition du champ peut être écrite comme suit :

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$

ID:(15784, 0)



Définition du champ électrique

Concept

>Top


Dans le cas où la géométrie permet de travailler de manière unidimensionnelle, a force à masse constante ($F$) par a charge d'essai ($q$) peut être défini en introduisant le champ électrique ($E$), ce qui s'exprime comme suit :

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$

ID:(15786, 0)



Champ électrique d'une charge ponctuelle

Concept

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La magnitude de a force à masse constante ($F$) générée entre deux charges, représentées par a charge d'essai ($q$) et a charge ($Q$), qui se trouvent à une distance de a distance ($r$), se calcule en utilisant a constante de champ électrique ($\epsilon_0$) et a constante diélectrique ($\epsilon$) de la manière suivante :

$ F =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ q Q }{ r ^2}$



En utilisant la définition du champ électrique comme

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$



on obtient

$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

ID:(790, 0)



Champ électrique de distribution de charge

Concept

>Top


A force ($\vec{F}$) sur a charge d'essai ($q$) à A position ($\vec{r}$) dépendra de le nombre de charges ($N$), indexé par $i$ et représenté par a charge des ions i ($Q_i$) situé à A position d'une charge i ($\vec{u}_i$). Avec les paramètres a constante diélectrique ($\epsilon$) et a constante de champ électrique ($\epsilon_0$), cela peut s'écrire comme suit :

$ \vec{F} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_i^N\displaystyle\frac{ q Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



Avec la définition de le champ électrique ($\vec{E}$) donnée par

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$



il s'ensuit que le champ électrique d'une distribution de charges est

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



L'équation peut être représentée graphiquement de la manière suivante :

ID:(11378, 0)



Modèle

Top

>Top



Paramètres

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\epsilon_0$
epsilon_0
Constante de champ électrique
C^2/m^2N
$\epsilon$
epsilon
Constante diélectrique
-
$\pi$
pi
Pi
rad

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$E$
E
Champ électrique
V/m
$\vec{E}$
&E
Champ électrique
V/m
$Q$
Q
Charge
C
$q$
q
Charge d'essai
C
$Q_i$
Q_i
Charge des ions i
C
$r$
r
Distance entre les charges
m
$\vec{F}$
&F
Force
N
$F$
F
Force à masse constante
N
$N$
N
Nombre de charges
-
$\vec{r}$
&r
Position
m
$\vec{u}_i$
&u_i
Position d'une charge i
m

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation: à , puis, sélectionnez la variable: à

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Variable Donnée Calculer Cible : Équation À utiliser




Équations

#
Équation

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$

&E = &F / q


$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$

&E =@SUM( Q_i / MAG( &r - &u_i )^3)( &r - &u_i )/(4* pi * epsilon_0 * epsilon ), i , 1 , N )


$ \vec{F} = q \vec{E} $

&F = q * &E


$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$

E = F / q


$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

E = Q /(4* pi * epsilon * epsilon_0 * r ^2)


$ F = q E $

F = q * E

ID:(15782, 0)



Définition du champ électrique vectoriel

Équation

>Top, >Modèle


A force ($\vec{F}$) pour a charge d'essai ($q$) est défini comme le champ électrique ($\vec{E}$), qui s'exprime comme suit :

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$

$\vec{E}$
Champ électrique
$V/m$
9687
$q$
Charge
$C$
5459
$\vec{F}$
Force
$N$
8635

ID:(3724, 0)



Définition du champ électrique

Équation

>Top, >Modèle


A force à masse constante ($F$) pour a charge d'essai ($q$) est défini comme le champ électrique ($E$), qui s'exprime comme suit :

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$

$E$
Champ électrique
$V/m$
5464
$q$
Charge
$C$
5459
$F$
Force à masse constante
$N$
9046

ID:(15785, 0)



Forcer sur une charge

Équation

>Top, >Modèle


Une fois que le champ électrique ($E$) est connu, a force à masse constante ($F$), qui agit sur a charge ($q$), peut être calculé en utilisant :

$ F = q E $

$E$
Champ électrique
$V/m$
5464
$F$
Force à masse constante
$N$
9046

ID:(3872, 0)



Force vectorielle sur une charge

Équation

>Top, >Modèle


Une fois que le champ électrique ($\vec{E}$) est connu, a force ($\vec{F}$), qui agit sur a charge ($q$), peut être calculé en utilisant :

$ \vec{F} = q \vec{E} $

$\vec{E}$
Champ électrique
$V/m$
9687
$q$
Charge d'essai
$C$
8746
$\vec{F}$
Force
$N$
8635

ID:(15811, 0)



Champ électrique d'une charge ponctuelle

Équation

>Top, >Modèle


La magnitude de le champ électrique ($E$) générée par a charge ($Q$), qui se trouvent à une distance de a distance ($r$), se calcule en utilisant a constante de champ électrique ($\epsilon_0$) et a constante diélectrique ($\epsilon$) de la manière suivante :

$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

$E$
Champ électrique
$V/m$
5464
$Q$
Charge
$C$
5459
$\epsilon_0$
Constante de champ électrique
8.854187e-12
$C^2/m^2N$
5462
$\epsilon$
Constante diélectrique
$-$
5463
$r$
Distance entre les charges
$m$
5467
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057

La magnitude de a force à masse constante ($F$) générée entre deux charges, représentées par a charge d'essai ($q$) et a charge ($Q$), qui se trouvent à une distance de a distance ($r$), se calcule en utilisant a constante de champ électrique ($\epsilon_0$) et a constante diélectrique ($\epsilon$) de la manière suivante :

$ F =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ q Q }{ r ^2}$



En utilisant la définition du champ électrique comme

$ E =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ F }{ q }$



on obtient

$ E =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\displaystyle\frac{ Q }{ r ^2}$

ID:(11379, 0)



Champ électrique d'une charge ponctuelle

Équation

>Top, >Modèle


Le champ électrique ($\vec{E}$) à A position ($\vec{r}$) dépendra de le nombre de charges ($N$), indexé par $i$ et représenté par a charge des ions i ($Q_i$) situé à A position d'une charge i ($\vec{u}_i$). Avec les paramètres a constante diélectrique ($\epsilon$) et a constante de champ électrique ($\epsilon_0$), cela peut être écrit comme suit :

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$

$\vec{E}$
Champ électrique
$V/m$
9687
$Q_i$
Charge des ions i
$C$
8642
$\epsilon_0$
Constante de champ électrique
8.854187e-12
$C^2/m^2N$
5462
$\epsilon$
Constante diélectrique
$-$
5463
$N_e$
Nombre de charges
$-$
5542
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
5057
$\vec{r}$
Position
$m$
8747
$\vec{u}_i$
Position d'une charge i
$m$
8748

A force ($\vec{F}$) sur a charge d'essai ($q$) à A position ($\vec{r}$) dépendra de le nombre de charges ($N$), indexé par $i$ et représenté par a charge des ions i ($Q_i$) situé à A position d'une charge i ($\vec{u}_i$). Avec les paramètres a constante diélectrique ($\epsilon$) et a constante de champ électrique ($\epsilon_0$), cela peut s'écrire comme suit :

$ \vec{F} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_i^N\displaystyle\frac{ q Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$



Avec la définition de le champ électrique ($\vec{E}$) donnée par

$ \vec{E} =\lim_{q\rightarrow 0}\displaystyle\frac{ \vec{F} }{ q }$



il s'ensuit que le champ électrique d'une distribution de charges est

$ \vec{E} =\displaystyle\frac{1}{4 \pi \epsilon_0 \epsilon }\sum_ i ^ N \displaystyle\frac{ Q_i }{| \vec{r} - \vec{u}_i |^3}( \vec{r} - \vec{u}_i )$

ID:(3726, 0)