Qu'est-ce que le potentiel électrique ?
Le potentiel électrique, exprimé en volts (V), correspond à l'énergie potentielle électrique par unité de charge en un point de l'espace, créé par une charge source. Pour une charge ponctuelle unique Q, le potentiel à une distance r se calcule à partir de la loi de Coulomb appliquée au potentiel : \(V = kQ/r\). Ce calculateur fonctionne avec n'importe quelles valeurs cohérentes exprimées en unités SI et s'applique partout — il s'agit de pure physique, indépendante de toute réglementation nationale.
Comment utiliser le calculateur
Saisissez la charge source \(Q\) en coulombs (C) — vous pouvez utiliser des valeurs comme 0,000001 pour 1 microcoulomb — ainsi que la distance \(r\) en mètres (m) entre la charge et le point étudié. Le calculateur renvoie le potentiel électrique en volts. Une charge positive génère un potentiel positif ; une charge négative génère un potentiel négatif.
La formule expliquée
$$V = k\,\frac{\text{Charge }Q}{\text{Distance }r}$$ où \(k\) est la constante de Coulomb, environ \(8{,}9875 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\) (souvent arrondie à \(9 \times 10^{9}\)). \(Q\) désigne la charge source en coulombs et \(r\) la distance radiale en mètres. Le potentiel décroît de façon inversement proportionnelle à la distance : en s'éloignant deux fois plus, le potentiel est divisé par deux. Contrairement au champ électrique (qui décroît en \(1/r^2\)), le potentiel décroît en \(1/r\).
Exemple concret
Imaginons une charge \(Q = 2 \times 10^{-6}\ \text{C}\) (2 µC) placée dans l'espace, et que l'on cherche le potentiel à 0,05 m de distance. On obtient alors $$V = \frac{8{,}9875 \times 10^{9} \times 2 \times 10^{-6}}{0{,}05} = \frac{17975}{0{,}05} \approx 359\,502\ \text{volts}.$$ Le potentiel en ce point est donc d'environ 360 kV.
Foire aux questions
Le signe a-t-il une importance ? Oui. Une charge négative donne un potentiel négatif, car le potentiel est une grandeur scalaire qui porte le signe de la charge source.
Que se passe-t-il si r = 0 ? La formule diverge en \(r = 0\) (le potentiel devient infini) : la distance doit donc être strictement supérieure à zéro. Le calculateur renvoie 0 pour éviter une division par zéro.
Quelle valeur de k est utilisée ? La valeur exacte issue des données CODATA : \(8{,}9875517873681764 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\).
