Un courant électrique se forme lorsque deux particules chargées sont rapprochées l'une de l'autre. En fonction des charges présentes, le passage du courant est décrit.
Le courant électrique peut être mesuré à l'aide de diverses mesures et unités. Ces unités et mesures sont définies et formulées pour aider à déterminer la valeur du courant électrique.
Deux d'entre eux étant le champ électrique et le potentiel électrique.
Faits marquants
- Un champ électrique est une quantité vectorielle représentant la force exercée sur une particule chargée dans le champ, fournissant des informations sur la direction et l'amplitude de la force subie par une particule chargée.
- Le potentiel électrique, également connu sous le nom de tension, est une quantité scalaire qui mesure l'énergie potentielle par unité de charge à un point particulier de l'espace, indiquant la quantité de travail nécessaire pour déplacer une particule chargée dans un champ électrique.
- La principale différence entre le champ électrique et le potentiel électrique est leur nature. Le champ électrique est une quantité vectorielle représentant la force sur une particule chargée, et le potentiel électrique est une quantité scalaire qui mesure l'énergie potentielle par unité de charge.
Champ électrique vs potentiel électrique
Un champ électrique est une grandeur vectorielle. C'est la zone autour des particules chargées et la force que les particules chargées appliquent à leur environnement. Le potentiel électrique est une grandeur scalaire. C'est la force nécessaire pour déplacer des particules chargées dans un champ électrique d'un point à un autre.
Un champ électrique est la mesure de la force exercée par des particules chargées. Chaque particule chargée a un champ électrique, qui diminue avec l'augmentation de la distance entre la particule et le point où la force est mesurée.
Un potentiel électrique, d'autre part, est la mesure du champ électrique d'une particule. Le potentiel électrique diminue également avec une augmentation de la distance.
L'unité de mesure est le Volt.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Champ électrique | Potentiel électrique |
|---|---|---|
| Définition | La quantité de force par charge | La quantité d'énergie par charge |
| Ampleur | quantité de vecteur | Quantité scalaire |
| Unités | Newtons par coulomb | Voltage |
| Mesure | Une mesure de la force exercée par les particules chargées sur l'environnement | Une mesure du champ électrique |
| Continuity | N'est pas toujours continu mais n'est jamais infini | Est toujours continue |
| Relation avec la distance | Diminue avec l'augmentation de la distance | Diminue avec l'augmentation du carré de la distance |
Qu'est-ce que le champ électrique ?
Le champ électrique est la force qu'une particule chargée exerce sur l'environnement. Elle diminue avec l'augmentation de la distance.
En effet, plus le point est éloigné de la particule chargée, plus la force exercée est faible. La force exercée peut être positive ou négative selon la charge de la particule.
La formule de calcul du champ électrique est généralement,
E=F/q ou E=Kq/r^2
Où,
- E=champ électrique
- F=force exercée
- Q=charge de la particule
- r=distance de la charge
- K=constante
À partir de la formule, nous obtenons que l'unité de champ électrique est le Newton par Coulomb (N/C), et l'unité SI d'un champ électrique est le volt par mètre (V/m). Selon l'unité, on peut également définir le champ électrique comme la force exercée par unité de charge.
Un champ électrique est également décrit comme le champ physique ou la zone autour de chaque particule chargée et mesure la zone jusqu'à laquelle la force est exercée. La particule chargée exerce une force répulsive ou attractive sur d'autres particules chargées à proximité.
C'est une grandeur vectorielle.
Qu'est-ce que le potentiel électrique ?
Le potentiel électrique est la mesure du champ électrique produit lorsqu'une charge est déplacée d'un point à un autre. Il est également décrit comme l'énergie ou le travail effectué pour déplacer une charge unitaire de l'infini à un point du champ électrique lorsque le accélération de la particule est nul.
La formule du potentiel électrique est,
V=W/Q ou V=Kq/r
Où,
- V=potentiel électrique
- W = travail effectué
- Q,q=frais
- r=distance
- K=constante
À partir de la formule, nous pouvons déduire l'unité de potentiel électrique en joules par coulomb (J/C), mais l'unité SI de potentiel électrique est le volt(V). Nous pouvons définir le potentiel électrique des unités comme l'énergie ou le travail effectué par unité de charge.
La formule du potentiel électrique change avec un changement comme la particule chargée et la forme du solide dont le potentiel est à déterminer.
C'est une quantité scalaire.
Différence entre le champ électrique et le potentiel électrique
- La définition est la principale différence entre le champ électrique et le potentiel électrique. Le champ électrique est la force exercée par unité de particule chargée, tandis que le potentiel électrique est l'énergie ou le travail effectué par particule chargée.
- Comme le champ électrique dépend de la direction de la force exercée, c'est une grandeur vectorielle. Mais ce n'est pas le cas en potentiel électrique car il est indépendant de la direction de la particule chargée ou de la force et reste une quantité scalaire.
- Les formules de calcul des deux mesures sont différentes ; par conséquent, il existe une différence dans les unités SI des deux. L'unité SI d'un champ électrique est le volt par mètre ou V/m, tandis que l'unité SI du potentiel électrique est le volt ou simplement V.
- Comme le suggèrent les définitions, le champ électrique mesure la force exercée par particule chargée. Le potentiel électrique mesure le champ électrique par particule chargée ou le travail effectué (ou l'énergie utilisée).
- Le potentiel électrique est toujours une fonction continue, alors que le champ électrique n'est pas une fonction continue. Cela varie d'une région à l'autre ou point à point car cela dépend aussi de la particule sur laquelle la force est exercée. Mais la valeur ne tend jamais vers l'infini.
- Comme la force exercée diminue avec l'augmentation de la distance entre les particules chargées ou le point et la particule chargée, le champ électrique est inversement proportionnel à la distance. D'autre part, le potentiel électrique est inversement proportionnel au carré de la distance (distance entre le point initial et final).
- https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
- https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429
Dernière mise à jour : 11 juin 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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