État initial:
* Énergie potentielle électrique: Imaginez que les deux charges sont initialement très éloignées. Comme ils ont des signes opposés (un positif, un négatif), ils s'attirent. Leur énergie potentielle électrique est négative Dans cet état. Cette valeur négative représente l'énergie potentielle stockée dans le champ électrique créé par les charges.
* énergie cinétique: Si les charges sont initialement au repos, leur énergie cinétique est zéro .
* travail: Aucun travail n'a encore été effectué, donc le travail effectué est zéro .
À mesure que les charges approchent:
* Énergie potentielle électrique: À mesure que les charges se rapprochent, leur attraction les fait accélérer. Cette accélération convertit l'énergie potentielle en énergie cinétique. Par conséquent, l'énergie potentielle électrique diminue (devient plus négatif) à mesure que les charges se rapprochent.
* énergie cinétique: Les charges gagnent en vitesse à mesure qu'elles attirent, ce qui signifie que leur énergie cinétique augmente .
* travail: Le travail externe est pas nécessaire pour rapprocher les charges. L'attraction entre les charges fait le travail, et elle se fait par la force électrostatique.
État final:
* Énergie potentielle électrique: Lorsque les charges sont aussi proches que possible, leur énergie potentielle atteint son le plus négatif valeur. Toute l'énergie potentielle a été convertie en énergie cinétique.
* énergie cinétique: Les charges atteignent leur vitesse la plus élevée et ont donc maximum énergie cinétique .
* travail: Le travail effectué par la force électrique est égal au changement d'énergie potentielle. Étant donné que l'énergie potentielle a diminué, le travail effectué est négatif . Ce travail négatif indique que la force a fonctionné dans le même sens que le déplacement des charges.
en résumé:
* L'attraction entre les charges opposées entraîne une diminution de l'énergie potentielle à mesure que les charges se rapprochent.
* La diminution de l'énergie potentielle s'accompagne d'une augmentation de l'énergie cinétique.
* Le travail effectué par la force électrostatique est négatif, indiquant que la force a fonctionné dans le même sens que le déplacement des charges.
Remarques importantes:
* Ce scénario suppose qu'aucune forces externes agit sur les charges.
* L'énergie totale (potentiel + cinétique) du système reste constante, reflétant le principe de conservation de l'énergie.
