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 La loi de Coulomb

Cette loi permet de mesurer la force exercée entre deux corps porteurs de charges électriques. Charles-Augustin Coulomb (1736-1806) l’a énoncée sous la formulation suivante: « les forces électriques s’exercent en raison inverse du carré de la distance » .

Pour arriver à ce résultat, délicat à mesurer tant les forces électriques sont faibles par rapport au poids des corps, cet ingénieur militaire et fin expérimentateur a construit une balance un peu spéciale, la balance à torsions. Elle lui servira pour établir une loi analogue pour les interactions entre pôles d'aimants.

Il transformera le statut de l'expérience en physique, en la faisant s'appuyer sur les mathématiques et une instrumentation de précision.

En 1881, le nom de Coulomb sera attribué à l'unité de charge électrique, c'est-à-dire à la quantité de courant débité par un courant d'1 ampère pendant 1 seconde.

La loi de Coulomb (Electrostatique)

La loi de Coulomb exprime, en électrostatique, la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement. Elle est nommée d'après le physicien français Charles-Augustin Coulomb qui l'a énoncée en 1785, elle peut s'énocer ainsi :

« L'intensité de la force électrostatique entre deux charges électriques est proportionnelle au produit des deux charges et est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux charges. La force est portée par la droite passant par les deux charges. »

C'est en utilisant un dispositif "Balance de Coulomb" comprenant un fil de torsion en argent sur lequel étaient fixés des matériaux chargés que le physicien Français Coulomb a établi en 1785

que le champ doit varier comme le carré inverse de la distance entre les charges, à une précision de 0,02 sur l'exposant. La loi d'attraction entre deux charges ponctuelles q1 et q2, fixes dans le référentiel d'étude et situées à une distance r l'une de l'autre :

La force est dirigée selon la droite relient deux charges;

Elle est attrctive si les charges sont de signes opposés, sinon elle est répulsive;

Sont intensité est intensité est proportionnelle aux valeurs de q1 et q2 et varie en raison inverse du carré de la distance r.

Mathématiquement, il est possible de résumer ces résultats en écrivant l'expression de la force exercée par q1 sur q2 sous la forme :

, où  est le vecteur unitaire de la droite reliant q1 et q2, dirigée selon le sens 1 → 2,  étant la permittivité diélectrique du vide.

Plus d'informations sur le sujet... 

Liens vers vidéos de vulgarisation : https://www.youtube.com/watch?v=omobCEi20ng

Rédaction : Jean Michel Berthod
Inspiré du site EDF
Source documentaire 

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