À quoi sert ce calculateur
Cet outil calcule l'intensité du champ électrique créé par une charge ponctuelle unique à une distance donnée. Le champ électrique représente la force que subirait une charge d'essai positive unitaire en ce point ; il s'exprime en newtons par coulomb (N/C), unité équivalente aux volts par mètre (V/m).
Comment l'utiliser
Indiquez la charge source Q en coulombs (utilisez la notation décimale, par exemple 0,000001 pour 1 microcoulomb, ou un nombre négatif pour une charge négative) ainsi que la distance r en mètres entre la charge et le point étudié. Le calculateur affiche l'amplitude du champ et sa valeur signée (une valeur négative signifie que le champ est dirigé vers une charge négative).
La formule expliquée
Le champ est donné par $$E = k \cdot \frac{\text{Charge } Q}{\text{Distance } r^{2}}$$ où \(k \approx 8{,}988 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\) est la constante de Coulomb. Comme le champ décroît avec le carré de la distance, doubler \(r\) réduit le champ au quart de sa valeur précédente. Le champ pointe radialement vers l'extérieur pour une charge positive et radialement vers l'intérieur pour une charge négative.
Exemple résolu
Pour \(Q = 1\) microcoulomb (\(1 \times 10^{-6}\ \text{C}\)) à \(r = 0{,}5\ \text{m}\) : $$E = \frac{8{,}988 \times 10^{9} \times 1 \times 10^{-6}}{0{,}5^{2}} = \frac{8987{,}55}{0{,}25} \approx 35\,950\ \text{N/C}$$ L'amplitude du champ est d'environ 35 950 N/C, orientée à l'opposé de la charge positive.
FAQ
Quelles unités dois-je utiliser ? La charge en coulombs et la distance en mètres donnent un champ en N/C. Convertissez au préalable les microcoulombs (\(\text{µC} = 10^{-6}\ \text{C}\)) et les nanocoulombs (\(\text{nC} = 10^{-9}\ \text{C}\)).
Le signe de Q a-t-il une importance ? Oui. Une charge positive produit un champ positif (vers l'extérieur) ; une charge négative produit un champ négatif (vers l'intérieur). L'amplitude affichée fait abstraction de la direction.
Est-ce valable dans le vide ? La valeur par défaut de la constante de Coulomb suppose le vide ou l'air. Dans un milieu diélectrique, divisez le résultat par la permittivité relative du matériau.
