Un champ électrostatique est un champ invisible qui entoure les particules chargées électriquement. Ce champ peut se former autour de deux objets dans le même voisinage avec des charges électriques différentes, ou vers un même objet qui est chargé électriquement par rapport à son environnement environnant. Une fois formé, le champ électrostatique peut exercer une force sur d’autres objets chargés électriquement à proximité.
Le champ électrostatique est un champ vectoriel défini comme la force par unité de charge qu’une charge ponctuelle stationnaire rencontrerait en un point particulier du champ. Le champ électrostatique est symbolisé dans les équations mathématiques par une lettre majuscule E. De plus, le champ électrostatique est mesuré en utilisant l’unité du Système international d’unités (SI) de newtons par coulomb.
La direction d’un champ électrostatique est équivalente à la direction de la force qu’il exerce sur une charge ponctuelle positive. Une charge positive stationnaire aura un champ électrostatique pointant radialement vers l’extérieur de la charge. D’autre part, une charge négative aura un champ électrostatique pointant radialement vers la charge.
Si deux objets de charges opposées se trouvent dans le même voisinage, les lignes commenceront sur des charges positives et se termineront sur des charges négatives. La direction des lignes à n’importe quel point entre les deux objets indique la direction dans laquelle la force agira. Si une charge est positive, elle subira une force dans la même direction que le champ. D’autre part, une charge négative dans un champ électrostatique subira une force dans la direction opposée au champ.
Le concept de champ électrostatique implique de nombreuses propriétés similaires à la force de gravité. Une charge ponctuelle dans un champ électrique uniforme agit de la même manière qu’un objet sur lequel agit la force de gravité. Ainsi, l’utilisation du mouvement du projectile et des équations cinématiques s’applique également à une charge ponctuelle dans un champ électrostatique uniforme.
La loi de Gauss est une méthode de calcul des champs électrostatiques c. Essentiellement, si vous avez une sphère conductrice solide avec une charge nette de Q, vous êtes en mesure d’évaluer que la charge excédentaire se trouve à l’extérieur de la sphère. Ainsi, la loi de Gauss prétend que le champ électrostatique à l’intérieur de la sphère est nul et que le champ électrostatique à l’extérieur de la sphère est le même qu’une charge ponctuelle avec une charge nette de Q. Cette hypothèse rend le calcul des composantes vectorielles d’un champ électrostatique beaucoup plus facile.