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La force électrique. Dans une autre présentation, nous avons vu une règle électrisée attirer un petit bout de papier ou un filet d’eau, et des cheveux.

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1 La force électrique

2 Dans une autre présentation, nous avons vu une règle électrisée attirer un petit bout de papier ou un filet d’eau, et des cheveux se dresser parce qu’ils portaient des charges électriques de même signe. De quoi dépend la force d’attraction ou de répulsion entre deux objets électriquement chargés?

3 La force électrique dépend De la quantité de charges électriques que chacun des deux objets porte (Q 1 et Q 2 ) Du signe des charges électriques (+, -) De la distance "d" qui les sépare Objet 1Objet 2 Porte la charge Q1Q1 Q2Q2 d

4 LE SIGNE L’effet du signe de charges électriques est connu, on l’a vu avec l’électrisation: - Les objets qui portent des charges électriques de même signe se repoussent (les flèches indiquent le sens des forces). Q 1 > 0Q 2 > 0Q 1 > 0Q 2 < 0 - Les objets qui portent des charges électriques de signes contraires s’attirent. Remarque: La force d'attraction ou de répulsion est toujours la même, en grandeur, pour les deux objets quelles que soient les valeurs de Q 1 et Q 2.

5 La quantité de charges électriques Il peut nous paraître évident que plus il y a de charges électriques, plus la force est grande. Q 1 > 0Q 2 > 0 F1F1 F1F1 F 2 = 2F 1 F2F2 F2F2 Qu'arriverait-il, par exemple, si on doublait la charge électrique de gauche? 2Q 1 La grandeur de la force doublerait.

6 La force électrique est proportionnelle aux quantités de charges électriques Q 1 et Q 2. F  Q 1 Q 2

7 La distance Qu'arrive-t-il lorsqu'on éloigne ou rapproche deux objets électriquement chargés? Voici deux objets chargés positivement, placés à une distance "d" l'un de l'autre. Ils se repoussent avec une force de grandeur F 1 Q 1 > 0Q 2 > 0 d F1F1

8 La distance Doublons la distance entre les deux objets (2d). Ils se repoussent maintenant avec une force de grandeur F 2 quatre fois plus petite que F 1. Q 1 > 0Q 2 > 0 d F1F1 2d F2F2 F 2 = F1F1 4

9 La force électrique est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les charges électriques Q 1 et Q 2. F  1 d2d2

10 En combinant les deux relations, on obtient: F  Q1Q2Q1Q2 d2d2 F = K Q1Q2Q1Q2 d2d2 Ce qui s'écrit aussi:

11 Que devient la force entre deux objets chargés électriquement si on double les deux charges?

12 F 1 = K Q1Q2Q1Q2 d2d2 En premier, nous avons la force En doublant les deux charges électriques, nous obtenons la force F 2 = K 2Q 1 x 2Q 2 d2d2

13 Les "2" peuvent se placer en avant de l'expression (cliquer) K d2d2 2Q1Q1 x 2Q2Q2 F2 =F2 = 2 F 2 = 4 x K Q1Q2Q1Q2 d2d2 F1F1 F 2 = 4F 1 La force devient 4 fois plus grande

14 Que devient la force entre deux objets chargés électriquement si on triple une des deux charges et on double la distance?

15 F 1 = K Q1Q2Q1Q2 d2d2 En premier, nous avons la force En triplant une des deux charges électriques et en doublant la distance, nous obtenons la force F 2 = K 3Q 1 x Q 2 (2d) 2

16 Les coefficients peuvent se placer en avant de l'expression (cliquer) K (2d) 2 3Q1Q1 xQ2Q2 F2 =F2 = 3 F1F1 La force est réduite aux trois quarts 4d 2 F 2 = 3 K Q1Q2Q1Q2 d2d2 4 F 2 = 3 F 1 4 (2d) 2 = 4d 2

17 FIN


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