L'interaction électromagnétique
Généralités
Les conséquences visibles
de l'interaction électromagnétique sont divers :
- électrisation des corps, courant électrique…
- convertion d'un courant en une action macanique
et réciproquement…
- ondes électromagnétiques : la lumière
visible, UV et infra-rouge ; les ondes utilisées en télécommunication
; la plupart des ondes utilisées en médecine…
|
|||
 |
 |
 |
 |
Foudre
: électrons en mouvement |
Aurore
borélale : particules piégées dans le champ
magnétique terrestre |
Aimant
: interaction magnétique |
Antenne
parabolique : émeteur/récepteur d'ondes électromagnétiques |
La loi Coulomb (interaction électrique)
Cette
loi a été établie par Charles Coulomb (physicien
français, 1736 - 1806). Elle ne correspond qu'à une petite
part de l'interaction électromagnétique : l'électrostatique.
D'autres lois viennent la compléter : les relations
de James Maxwell (physicien britanique, 1831 - 1879) entre autres.
Soient deux corps A et B de charge respective qA
et qB, distants de AB.
Alors, le vecteur force électrique exercée par
A sur B est opposé au vecteur force électrique exercée par
B sur A, et a pour expression :
k = 9,0×109 N·C-2·m2
; qA et qB s'expriment en C et AB en m. La force
s'exprime en N.
Cette force est :
- attractive si les charges
qA et qB sont de signes opposés,
- répulsive si les charges
qA et qB sont de même signe.
Domaine de prédominance de l'interaction électromagnétique
| Intensité
de la force gravitationnelle |
Intensite
de la force électrique |
|
| Entre
la Terre et la Lune |
F
= 1,98×1015 N (attractive) |
F
= 0 N |
Entre
le noyau et l'électron de l'atome d'hydrogène |
F =
3,6×10-47 N (attractive) |
F =
8,2×10-8 N (attractive) |
Entre
deux proton d'un noyau |
F
= 10-34 N (attractive) |
F
= 102 N (répulsive) |
L'étude de ces quelques valeurs montre que l'interaction
électrique est prédominante à l'échelle de l'atome.
A l'échelle du noyau, il est nécessaire d'émettre
l'hypothèse d'une autre interaction qui assure la cohésion
: l'interaction forte.
| Interaction gravitationnelle | L'Univers | La
notion d'élément chimique |
| Interaction électromagnétique |
La matière | |
| Noyaux électrons | ||
| Interaction forte | Quarks | Les particules élémentaires |
Exercez-vous…
Exercice 1 :
Calculer l'intensité de l'interaction électrique
entre le noyau et l'électron dans l'atome d'hydrogène.
Données : Distance
moyenne entre le noyau et l'électron dans l'atome d'hydrogène
r = 0,53×10-10 m
Exercice 2 :
Calculer l'intensité de l'interaction électrique
entre les deux protons d'un noyau d'hélium.
Données : distance entre les deux protons d =
1,0×10-15 m.