Est-ce que ce sont les mêmes lignes de champ que dans le manuel ?

L’affichage principal est une grille de flèches E aux points d’échantillonnage. En plus, de courtes trajectoires le long de E partent de germes près des charges : c’est une indication de direction, pas une carte où la densité des lignes égale le module du champ.

Comment sont tracées les équipotentielles ?

Ce sont les niveaux du potentiel de Coulomb V = Σ kq/r, construits comme isolignes sur une grille. Près des charges ponctuelles, la plage des niveaux est choisie d’après le reste du plan.

Que se passe-t-il si l’on place plusieurs charges ?

E et V en chaque point s’ajoutent : le résultat est la somme des contributions. Dipôle, quadrupôle et « plaques » s’obtiennent par cette addition habituelle.

Champ électrique et lignes de champ

Charges ponctuelles dans le plan : grille de flèches E, courts segments de lignes de champ et équipotentielles.

À propos du modèle

Le champ électrique de charges ponctuelles dans le plan se compose par superposition : E⃗ = Σ k qᵢ r̂ᵢ / rᵢ², le potentiel V = Σ k qᵢ / rᵢ. À l’écran : une grille de flèches E, de courts segments le long du champ et les équipotentielles V = const. On ajoute, déplace, change la valeur et le signe des charges ; la sonde jaune donne E et V au point. Modèle de Coulomb : charges ponctuelles, vide ; la densité des flèches n’est pas une carte scolaire où le nombre de lignes de champ mesure le module.

Public : Lycée et L1 : champ électrostatique, superposition, lignes de champ.

Notions clés

champ électrique
lignes de champ
loi de Coulomb
superposition
équipotentielle
charge ponctuelle

Comment ça marche

Charges ponctuelles dans le plan (modèle de Coulomb). L’affichage principal est une grille de flèches du champ E⃗ (somme qᵢ r̂ᵢ/rᵢ² ; la constante k est absorbée dans la charge relative). En plus : de courts segments le long de E et les isolignes des équipotentielles V. Les flèches indiquent le sens de la force sur une charge d’essai positive.

Formules

E⃗ = Σ k qᵢ r̂ᵢ / rᵢ² (ici k est absorbée dans la q relative)

V = Σ k qᵢ / rᵢ · équipotentielles : V = const (isolignes sur une grille)

Questions fréquentes

Est-ce que ce sont les mêmes lignes de champ que dans le manuel ?: L’affichage principal est une grille de flèches E aux points d’échantillonnage. En plus, de courtes trajectoires le long de E partent de germes près des charges : c’est une indication de direction, pas une carte où la densité des lignes égale le module du champ.
Comment sont tracées les équipotentielles ?: Ce sont les niveaux du potentiel de Coulomb V = Σ kq/r, construits comme isolignes sur une grille. Près des charges ponctuelles, la plage des niveaux est choisie d’après le reste du plan.
Que se passe-t-il si l’on place plusieurs charges ?: E et V en chaque point s’ajoutent : le résultat est la somme des contributions. Dipôle, quadrupôle et « plaques » s’obtiennent par cette addition habituelle.

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