• Recueillir et exploiter des informations (météorologie, téléphone portable, etc.) sur un phénomène pour avoir une première
approche de la notion de champ.
• Décrire le champ associé à des propriétés physiques qui se manifestent en un point de l’espace.
• Comprendre comment la notion de champ a émergé historiquement d’observations expérimentales.
• Pratiquer une démarche expérimentale pour cartographier un champ magnétique ou électrostatique.
• Connaître les caractéristiques :
- des lignes de champ vectoriel ;
- d’un champ uniforme ;
- du champ magnétique terrestre ;
- du champ électrostatique dans un condensateur plan ;
- du champ de pesanteur local.
• Identifier localement le champ de pesanteur au champ de gravitation, en première approximation.
Champs et forces Cours et exercices
Cours et exercices Première 1S
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Reconnaitre des champs, le trou noir Exercices Corrigés
Champ vectoriel et scalaire Exercices corrigés
Champ magnétique terrestre et vent solaire Exercices Corrigés
De la terre à la lune, calculde force et de champ de pesanteur Exercices Corrigés
Système terre-lune, courbe de niveau, champ magnétique Exercices Corrigés
Filtre électrostatique Exercices Corrigés
Contenu du cours Champs et forces Physique et chimies
I. Notion de champ
I.1 Différents types de champs
a) A l'aide de quel outil mathématique représente-t-on la vitesse du vent sur la figure 1 ?
b) Rappeler les trois caractéristiques de cet outil.
c) Quelle est approximativement la vitesse du vent à Paris ? Même question en Corse.
d) Quel est globalement le sens du vent au dessus de l'Alsace ?
e) A quoi doit-on associer les couleurs en chaque point sur la figure 2 ?
f) Pourquoi n'utilise-t-on pas le même outil mathématique de la figure 1 sur la figure 2 ?
g) La pression atmosphérique est-elle un champ scalaire ou un champ vectoriel ?
Un champ est une grandeur physique présente en chaque point de l'espace considéré.
• Si cette grandeur se limite à une valeur, on parle de champs scalaire.
• Si cette grandeur possède les caractéristiques d'un vecteur, on parle de champ vectoriel.
Un champ est dit uniforme s'il a les mêmes caractéristiques en tout point :
- même valeur pour un champ scalaire
- même vecteur pour un champ vectoriel
Dans le cas d'un champ vectoriel, on peut aussi définir des lignes de champ :
Elles sont tangentes aux vecteurs du champ et orientées par une flèche dans le même sens que ces vecteurs.
II. Exemples de champs
II.1 Le champ magnétique
Un aimant produit autour de lui un champ magnétique noté B.
Les lignes de champ sont dirigées du pôle Nord de l'aimant
vers son pôle sud.
II.2 Le champ de gravitation
II.3 Le champ électrostatique
Un condensateur plan est réalisé lorsqu'on place face à face deux plaques
métalliques de charges électriques opposées (figure 16). Le champ
électrostatique qui apparaît alors est uniforme entre les deux plaques.