Charge ponctuelle dans un champ uniforme
Le vecteur ri a pour origine la charge qi
et comme extrémité le point étudié.
On considère ici une charge ponctuelle
placée dans un champ électrique uniforme E0, par exemple entre les armatures
d'un condensateur plan.
Le système admet une symétrie de
révolution autour de la droite parallèle au champ passant par la charge et on fait l'étude dans un plan contenant
la charge.
Dans ce plan, on prend l'origine sur la charge (Ox // E0)
et des unités arbitraires.
Pour tracer les lignes de champ (courbes auxquelles est tangent
le vecteur champ électrique), on part d'un point voisin de la charge et
on trace un petit segment dont l'orientation est celle du champ au point étudié
et dont la longueur est proportionnelle à sa valeur. On répète le processus
jusqu'à la sortie de l'épure.
Pour tracer les équipotentielles, on
trace les courbes de niveau du potentiel.
L'applet
:
Avec la souris, glisser le curseur vert pour faire varier l'intensité
du champ électrique.
Pour un champ nul, on retrouve le diagramme qui correspond
à une charge ponctuelle isolée. Pour un champ intense, l'influence de la charge
décroît et on tend vers des lignes de champ parallèles.
Pour prendre en compte
le potentiel lié au champ uniforme, on a V = - E.x + Cont. On prend ici la constante
nulle.
Les lignes de champ sont tracées en rouge. Les équipotentielles pour
V>0 en bleu et celles pour V<0 en vert turquoise.