Programme

Physique-Chimie (Spé) — Mouvements et interactions

Champ électrique uniforme

Notion de champ, champ électrique, mouvement de particules chargées

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

Un champ électrique uniforme $\vec{E}$ existe entre deux plaques parallèles chargées, séparées d'une distance $d$ et soumises à une tension $U$ : $E = \dfrac{U}{d}$ (en $\mathrm{V/m}$). Une particule de charge $q$ placée dans ce champ subit la force électrique $\vec{F} = q\vec{E}$. Pour un électron ($q < 0$), la force est de sens opposé au champ. Dans un champ uniforme, le mouvement d'une particule chargée est analogue à un projectile en pesanteur : rectiligne uniforme perpendiculairement au champ, et uniformément accéléré dans la direction du champ. L'accélération $a = \dfrac{qE}{m}$. Ces principes sont à la base du fonctionnement des oscilloscopes, spectromètres de masse et accélérateurs de particules.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Champ électrique uniforme, extraits du quiz de révision.

Le champ électrique entre deux plaques s'exprime par :
Réponse :
$E = \dfrac{U}{d}$
$E = \dfrac{U}{d}$ avec $U$ la tension en volts et $d$ la distance entre les plaques en mètres. Plus la tension est grande ou la distance petite, plus le champ est intense.
L'unité du champ électrique est :
Réponse :
$\mathrm{V/m}$
Le champ électrique s'exprime en $\mathrm{V/m}$ (volt par mètre), équivalent à $\mathrm{N/C}$ (newton par coulomb).
La force électrique sur un électron ($q < 0$) dans un champ $\vec{E}$ est :
Réponse :
De sens opposé à $\vec{E}$
$\vec{F} = q\vec{E}$. Comme $q < 0$ pour un électron, $\vec{F}$ est de sens opposé à $\vec{E}$. L'électron est attiré vers la plaque positive.
Le champ électrique uniforme est dirigé :
Réponse :
Du $+$ vers le $-$
Le champ $\vec{E}$ va de la plaque positive ($+$) vers la plaque négative ($-$). Les charges positives sont poussées dans le sens du champ.