Ch13 Champs et forces Objectifs: Connaître des exemples de champs scalaire ou vectoriel. Connaître les relation entre champ vectoriel et force. Connaître des caractéristiques de certains champs.

Ch13 Champs et forces Réaliser l’activité 1 et 2 p 202 et TP polycopié Notion de champ 2. Champ magnétique 2.1. Le vecteur champ magnétique 2.2. Champ magnétique terrestre 3. Champ électrostatique 3.1. Le vecteur champ électrostatique 3.2. Cas du condensateur plan 4. Champ de gravitation

1. Notion de champ Un champ est un ensemble de valeurs ( champ scalaire) ou de vecteurs (champ vectoriel) dans une région de l’espace. Il ne dépend que des coordonnées de l’espace. Dans le cas d’un champ vectoriel, on défini les lignes tangentes au vecteur du champ en chaque point comme lignes de champ.

2. Champ magnétique 2.1. Le vecteur champ magnétique Un champ magnétique est mis en évidence à l’aide d’une aiguille aimantée ou de particules chargées (voir manipulation professeur: déviation d’un faisceau d’électrons). Les champs magnétiques sont crées par des aimants et sont caractérisés par des lignes de champ magnétique. (Voir TP) Le vecteur champ magnétique en un point de l’espace est noté . Sa valeur s’exprime en tesla (T) et se mesure à l’aide d’un teslamètre.

2.2. Champ magnétique terrestre (Voir doc 5 p 208) Le champ magnétique terrestre correspond à celui d’un aimant droit, dont le pôle nord serait placé au sud géographique. Sa valeur est voisine de 10-5 T. les pôles magnétiques de la Terre ne sont pas confondus avec les pôles géographiques et bougent au court du temps.

3. Champ électrostatique 3. 1 3. Champ électrostatique 3.1. Le champ électrostatique Le champ électrostatique est mis en évidence par l’effet de la force de coulomb exercée par des charges électriques présentes dans la région de l’espace sur une charge q. Il a pour expression: (Voir lignes de champs doc 3 p 207)

3.2. Cas du condensateur plan Sous l’effet d’une tension U appliquée aux bornes d’un condensateur (deux plaques distante de d), des électrons sont transférés d’une armature à l’autre. Cette délocalisation de charges crée un champ électrique entre les armatures tel que: est perpendiculaire aux armature (voir doc 7 p209) est orienté de l’armature chargée (+) vers l’armature chargée (-) est un champ uniforme de valeur E =U/d

4. Champ de gravitation Le vecteur champ de gravitation terrestre est toujours défini, en chaque point, comme le rapport du poids exercé par la Terre sur un objet de masse m: On considérera ce champ uniforme dans un espace limité localement.

Exercices p 211 n° 1, 2, 3, 10, 12, 14, 16, 20.