La loi de Coulomb Décrit la force entre deux charges ponctuelles. Dans un vide, la force est donnée par:
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F =K * Q1 * Q2 / R ^ 2
`` '
où:
* f est la force électrostatique
* k est la constante de Coulomb (environ 8,98755 × 10 ^ 9 n⋅m ^ 2 / c ^ 2)
* Q1 et Q2 sont les amplitudes des charges
* r est la distance entre les charges
Lorsqu'un milieu (comme l'air, l'eau ou un matériau diélectrique) est présent entre les charges, la force entre eux est modifiée. La raison en est que les particules constituantes du milieu (atomes ou molécules) peuvent être polarisées par le champ électrique des charges. Cette polarisation crée un champ électrique opposé dans le milieu, ce qui réduit efficacement le champ électrique net subi par les charges.
L'effet du milieu est capturé par une quantité appelée permittivité (ε). C'est une mesure de la facilité avec laquelle un support peut être polarisé. La permittivité du vide est indiquée ε₀ (environ 8,854187817 ... × 10 ^ -12 f / m).
La loi de Coulomb modifiée dans un milieu est:
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F =K * Q1 * Q2 / (ε * r ^ 2)
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Points clés:
* une permittivité plus élevée signifie une force plus faible: La force entre les charges diminue à mesure que la permittivité du milieu augmente.
* constante diélectrique: La permittivité relative (ε_r) est le rapport de la permittivité du milieu à la permittivité du vide (ε_r =ε / ε₀). Cette quantité sans dimension nous indique à quel point la force est plus forte ou plus faible par rapport à la force dans le vide.
* Exemples communs:
* Air a une permittivité relative d'environ 1 00059, ce qui signifie que la force est presque la même que dans le vide.
* L'eau a une permittivité relative d'environ 80, donc la force entre les charges dans l'eau est considérablement réduite.
En résumé, la présence d'un milieu entre les charges affecte la force entre elles en la réduisant. Cet effet est quantifié par la permittivité du milieu, qui reflète sa capacité à être polarisée.
