Menu

Électricité
Courant électrique

Qu'est-ce qu'une charge électrique ? Propriétés et types

Qu'est-ce qu'une charge électrique ? Propriétés et types

Une charge électrique est une propriété physique qui détermine la capacité des corps à être une source de champs électromagnétiques. Ce type de particules a la capacité d'interagir les unes avec les autres en générant des forces de répulsion et d'attraction en raison du champ électromagnétique qu'elles génèrent.

QU'EST-CE QU'UNE ENTITÉ ? ...
QU'EST-CE QU'UNE ENTITÉ ? [comment la gérer]

L'unité de charge électrique dans le Système international d'unités (SI) est le Coulomb : une charge électrique qui traverse la section transversale d'un conducteur avec un courant de 1 ampère pendant 1 seconde.

La charge électrique d'un corps est une propriété invariablement relativiste. Elle ne dépend pas du référentiel, c'est-à-dire qu'elle ne dépend pas du fait que cette charge soit en mouvement ou au repos.

Le principe de conservation de la charge stipule que la quantité de charge électrique dans un système isolé n'est ni créée ni détruite.

Les phénomènes électriques sont des phénomènes impliquant des charges électriques. Les deux sciences qui étudient ces phénomènes en physique sont :

  • L'électrostatique étudie l'effet des charges ponctuelles au repos.

  • L'électrodynamique étudie l'effet des charges électriques en mouvement.

Qu'est-ce qu'une charge électrique ? Propriétés et types

Types de charges électriques

Il existe deux types de charges électriques :

  • Les protons, avec une charge électrique positive. Les objets qui ont une charge positive ont un plus grand nombre de protons que d'électrons.

  • Les électrons, avec une charge électrique négative. Les éléments qui ont une charge négative ont un plus grand nombre d'électrons que de protons.

Les protons et les électrons sont les deux plus petites charges électriques observées séparément. À côté du neutron (électriquement neutre) se trouvent les sous-particules qui composent les atomes.

Qu'est-ce qu'une charge électrique élémentaire ?

Une charge élémentaire est la plus petite charge électrique qui puisse exister dans la nature. Cette valeur d'une charge élémentaire « e » correspond à la charge d'un proton ou d'un électron ayant une valeur de 1,60217653 × 10 -19 C. Pour cette raison, la charge électrique n'apparaît qu'en multiples entiers de la charge élémentaire e .

Les charges qui ne sont pas des multiples de “e” ne se produisent que sur les quarks . Ce sont des particules élémentaires dont la charge est un multiple de e/3. Cependant, les quarks n'ont jamais été observés séparément.

L'électron

L'électron est une particule subatomique qui a une masse au repos de 9,10938356 × 10 -31   kg, soit environ 1/1836 de celle du proton.

Dans un atome, les électrons semblent se déplacer autour du noyau.

Le proton

Le proton, avec le neutron, fait partie du noyau des atomes. Le numéro atomique ( Z ) à partir duquel les éléments chimiques sont classés dans le tableau périodique indique le nombre de protons que possède un atome.

Le proton est stable par lui-même. Un proton libre a tendance à s'associer à un électron et à devenir un hydrogène neutre.

Loi des charges électriques : Forces électrostatiques

La loi de Coulomb exprime l'attraction ou la répulsion d'objets chargés au repos. Les charges peuvent être positives et négatives. De cette manière, si elles sont de même signe se repoussent par des forces électriques. Par contre, les charges de signes opposées s'attirent. Les charges électriques peuvent provoquer :

Tension et capacité des charges électriques

La force répulsive entre deux charges électriques diminue avec le carré de la distance entre les particules. En ajoutant des particules chargées à un conducteur électrique, la distance entre les particules diminue. Par conséquent, plus d'énergie est nécessaire pour ajouter une charge supplémentaire. C'est le potentiel électrique ou tension du conducteur, exprimé en volts (V).

Les condensateurs électriques sont utilisés pour stocker l'énergie. Ces éléments utilisent la force d'attraction entre les particules chargées de manière opposée sur deux conducteurs proches pour compenser la force répulsive des particules également chargées dans chaque conducteur.

La charge peut également être stockée dans une sphère métallique isolée du sol. La quantité maximale de charge sur les sphères chargées électriquement dépend linéairement de la taille de cette sphère.

Auteur :

Date de publication : 30 août 2019
Dernier examen : 10 mars 2022