Qu'est-ce qu'un champ électrostatique?
Un champ électrostatique est un champ invisible qui entoure des particules chargées électriquement. Ce champ peut se former autour de deux objets dans le même voisinage avec des charges électriques différentes, ou en un seul objet chargé électriquement par rapport à son environnement. Une fois formé, le champ électrostatique peut exercer une force sur d'autres objets chargés électriquement à proximité.
Le champ électrostatique est un champ vectoriel défini comme la force par charge unitaire qu'une charge ponctuelle stationnaire rencontrerait à un point particulier du champ. Le champ électrostatique est symbolisé dans les équations mathématiques par une lettre majuscule «E». En outre, le champ électrostatique est mesuré à l'aide de l'unité de système de système international (SI) de newtons par coulomb.
La direction d'un champ électrostatique est équivalente à la direction de la force qu'il exerce sur une charge ponctuelle positive. Une charge positive stationnaire aura un champ électrostatique dirigé radialement vers l'extérieur de la charge. D'autre part, une charge négative aura un champ électrostatique dirigé radialement vers la charge.
Si deux objets de charge opposée se trouvent dans le même voisinage, les lignes commenceront par des charges positives et se termineront par des charges négatives. La direction des lignes en un point quelconque entre les deux objets indique la direction dans laquelle la force agira. Si une charge est positive, elle subira une force dans la même direction que le terrain. D'autre part, une charge négative dans un champ électrostatique subira une force dans la direction opposée du champ.
Le concept de champ électrostatique implique de nombreuses propriétés similaires à la force de gravité. Une charge ponctuelle dans un champ électrique uniforme agit de la même manière qu'un objet sur lequel agit la force de gravité. Ainsi, l’utilisation d’équations cinématiques et de mouvement de projectile s’applique également à une charge ponctuelle dans un champ électrostatique uniforme.
La loi de Gauss est une méthode de calcul des champs c électrostatiques. Essentiellement, si vous avez une sphère conductrice solide avec une charge nette de Q, vous pouvez évaluer que la charge excédentaire se situe à l'extérieur de la sphère. Ainsi, la loi de Gauss affirme que le champ électrostatique à l'intérieur de la sphère est nul et que le champ électrostatique à l'extérieur de la sphère est identique à une charge ponctuelle avec une charge nette de Q. Cette hypothèse facilite grandement le calcul des composantes vectorielles d'un champ électrostatique.