Nous expliquons ce qu’est une charge électrique, comment elle est classée et quelles sont ses propriétés. Aussi, qu’est-ce que la loi de Coulomb.
Qu’est-ce qu’une charge électrique ?
En physique , la charge électrique est appelée une propriété de la matière présente dans les particules subatomiques et se manifeste par des forces d’attraction ou de répulsion entre elles, par le biais de champs électromagnétiques .
La matière composée d’ atomes est électriquement neutre, c’est-à-dire qu’elle n’est chargée que si un facteur externe la charge. Les atomes ont le même nombre de particules chargées négativement (électrons) que de particules chargées positivement (protons).
Cependant, la matière peut être chargée électriquement, c’est-à-dire qu’elle peut gagner ou perdre de la charge, et ainsi devenir chargée négativement ou positivement. La matière chargée génère un champ électrique , un champ de forces électriques. La force électromagnétique est l’une des quatre interactions fondamentales de la nature .
Les charges électriques ne peuvent être ni créées ni détruites . La quantité de charge électrique dans l’ univers est constante, elle ne change pas avec le temps.
Les matériaux réagissent différemment à l’induction électromagnétique. Certains sont des conducteurs d’ électricité et d’autres sont des isolants, c’est-à-dire qu’ils ne conduisent pas l’électricité.
Selon le système international de mesure (SI), les charges électriques sont mesurées dans une unité appelée Coulombs ou Coulombs (C) . Son nom a été créé en l’honneur du physicien français Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806), l’un des plus grands spécialistes de ce type de phénomène physique.
Une unité de Coulomb est définie comme la quantité de charge qu’un courant électrique d’un ampère transporte à travers un conducteur électrique en une seconde. Un ampère correspond à 6,242 x 10 18 électrons libres.
Voir aussi: Énergie électrique
Types de charge électrique
Les charges électriques interagissent entre elles selon leur nature : elles peuvent être positives ou négatives , comme les appelait Benjamin Franklin. Ces dénominations sont arbitraires, c’est-à-dire qu’il n’y a rien pour distinguer le positif du négatif, mais elles sont pensées de la même manière qu’un dipôle magnétique, comme une pile , qui a un pôle positif (ou nord) et un pôle négatif (ou pôle négatif) sud).
Le positif est noté par le signe + et le négatif par le signe -, classiquement. Les charges électriques de signes semblables se repoussent. Les charges électriques de signes opposés s’attirent .
Propriétés de la charge électrique
La charge électrique est une propriété intrinsèque de la matière, et réside dans les particules subatomiques : les électrons ont une charge négative et les protons ont une charge positive (les neutrons ont une charge neutre, comme leur nom l’indique).
Lorsqu’un objet devient électriquement chargé, cela est dû à un déplacement de ses électrons , soit une perte (gain de charge positive) ou une incorporation (gain de charge négative). Par conséquent, un matériau avec un excès d’électrons dans ses atomes externes aura une charge négative, tandis qu’un autre avec un déficit en aura une charge positive.
Dans un système fermé, la charge électrique reste constante , comme dans toute réaction chimique .
Loi de Coulomb
La loi de Coulomb ou principe fondamental de l’ électrostatique régit l’amplitude des forces d’attraction ou de répulsion entre deux charges électriques déterminées, quel que soit le signe de leur charge (évidemment, si elles ont le même signe ce sera une force de répulsion, et si sont de signe opposé sera une force attractive).
Selon cette loi, ladite force est proportionnelle au produit de la valeur des charges, et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Cela s’exprime mathématiquement comme suit :
F = K [ (Q1 x Q2) / r 2 ]
Où:
- F est la force électrique.
- Q sont les charges.
- r est la distance qui les sépare.
- K est une constante de proportionnalité définie par 9.10 9 Nm 2 /C 2 .
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