une branche de la physique qui étudie les charges électriques au repos.
Formule de la loi de Coulomb
F — force d'interaction entre charges ponctuelles ; q₁ et q₂ — grandeurs des charges, r — distance entre elles ; k — constante de proportionnalité : 9·10⁹ N·m²/C². La force diminue inversement proportionnellement au carré de la distance.
Formule de l'intensité du champ électrique
E — intensité du champ électrique créé par la charge q à la distance r. Indique la force que le champ exerce sur une charge positive unitaire. Le vecteur E pointe à l'opposé d'une charge positive, vers une charge négative — par définition du champ.
Formule du travail du champ électrique
A — travail effectué pour déplacer la charge q dans un champ uniforme E sur une distance d. Si le déplacement est dans le sens du champ — le travail est positif, contre le champ — négatif. Lié à la variation d'énergie potentielle.
Formule de l'énergie potentielle d'interaction de deux charges
Énergie d'interaction entre deux charges à la distance r. Lorsque la distance tend vers l'infini, l'énergie tend vers zéro. Le signe dépend des signes des charges : attraction ou répulsion.
Formule du potentiel électrique
Potentiel — énergie par unité de charge positive. k·q/r — formule pour une charge ponctuelle, E·d — pour un champ uniforme. Quantité relative : définie par rapport à un point choisi.
Formule du travail du champ électrique par la différence de potentiel
Déplacement de la charge q entre des points de potentiels φ₁ et φ₂. Le travail est positif si le déplacement se fait vers un potentiel plus bas. Négatif — si contre le champ électrique.
Formule de l'énergie potentielle d'une charge dans un champ électrique
L'énergie W = ½·q·φ — c'est l'énergie stockée dans le champ électrique créé par la charge q au potentiel φ. Elle ne se réfère pas à l'énergie potentielle de la charge elle-même. Le facteur ½ apparaît en raison de l'accumulation progressive de charge : au fur et à mesure du chargement, le potentiel augmente de 0 à φ. La formule décrit le travail nécessaire pour charger complètement un conducteur ou un condensateur.
Formule de la charge du condensateur
q — charge sur les armatures ; C — capacité du condensateur ; U — tension entre les armatures. Plus la tension et la capacité sont grandes — plus la charge stockée est importante.
Formule de la capacité d'un condensateur plan
C — capacité ; ε — permittivité relative ; ε₀ — constante électrique ; S — surface des armatures ; d — distance entre elles. La formule montre la dépendance de la capacité à la géométrie et au matériau.
Formules de l'énergie d'un condensateur chargé
W — énergie stockée dans le champ électrique du condensateur. Les variantes de la formule dépendent des grandeurs connues : capacité, charge, tension. L'énergie est distribuée dans le volume entre les armatures.