Lignes de champ

Le tracé des lignes de champ permet d'établir l'allure générale du champ électrique dans une région donnée de l'espace. La ligne de champ représente l'orientation du champ électrique résultant en un point de l'espace. En tout point, le champ électrique résultant est tangent à la ligne de champ passant par ce point. Pour tracer convenablement les lignes de champ, certaines règles s'appliquent.

1. Les lignes de champ sont continues entre les charges positives et négatives. Les lignes de champ sont produites par les charges positives et absorbées par les charges négatives.

Figure 1: lignes de champ produites par une
charge ponctuelle positive isolée

2. Le nombre de lignes de champ produites ou absorbées par une charge est proportionnel à la grandeur de la charge (une charge +2q produit deux fois plus de lignes qu'en absorbe une charge -q).

Figure 2: lignes de champ produites par
une charge ponctuelle négative isolée

3. Les lignes de champ doivent respecter la symétrie de la distribution des charges.

4. Les lignes de champ ne doivent pas se croiser.

5. En s'éloignant de la distribution de charges, les lignes de champ semblent provenir d'une charge ponctuelle de valeur égale à la charge nette de la distribution.

Quelques exemples:

(a) Le dipôle électrique
Avant de tracer les lignes de champ, il peut être utile de déterminer l'orientation du champ électrique résultant en quelques points de l'espace.

Figure 3: Vecteurs champ produits par la charge +q (en vert), par
la charge -q (en rouge) et le champ résultant (en noir).

Lorsque l'orientation du champ résultant est connue pour plusieurs points de l'espace il est plus facile de tracer convenablement les lignes de champ électrique.

Figure 3: les lignes de champ d'un dipôle électrique

Le nombre de lignes de champ produites par la charge positive est le même que le nombre de lignes de champ absorbées par la charge négative.

(b)

Figure 4

Le nombre de lignes de champ produites par la charge positive est trois fois plus élevé que le nombre de lignes de champ absorbées par la charge négative.

(c)

Figure 4: les lignes de champ produites
par deux charges positives +2q et +q

note: Ce programme, peut vous aider à tracer les lignes de champ.