Electric Charge and Electric Force · Charge électrique et force électrique
| English | Français |
|---|---|
| electric force/ɪˈlektrɪk fɔːs/ | force électrique |
| electric charge/ɪˈlektrɪk tʃɑːdʒ/ | charge électrique |
| coulombs/ˈkuːlɒmz/ | coulombs |
| quantised/ˈkwɒntaɪzd/ | quantifiés |
| Coulomb's law/ˈkuːlɒmz lɔː/ | Loi de Coulomb |
| inverse-square law/ɪnˈvɜːs skweə lɔː/ | loi en carré inverse |
| superposition/ˌsuːpəpəˈzɪʃn/ | superposition |
Why does a rubbed balloon stick to the wall?
- Rub a balloon on your hair and it clings to the wall — an invisible pull.
- That pull is the electric force 电力, one of the four fundamental forces.
- It acts between any objects that carry electric charge 电荷.
- This whole unit is built on one simple law for that force.
Pourquoi un ballon frotté colle-t-il au mur ?
- Frottez un ballon sur vos cheveux et il adhère au mur — une attraction invisible.
- Cette attraction est la force électrique 电力, l'une des quatre forces fondamentales.
- Elle agit entre tout objet portant une charge électrique 电荷.
- Tout cet ensemble repose sur une simple loi régissant cette force.
Two kinds of charge
- Charge comes in two kinds: positive and negative.
- Like charges repel; opposite charges attract.
- Charge is measured in coulombs 库仑 (C); the smallest free charge is the electron's, $e = 1.6\times10^{-19}$ C.
- Charge is quantised 量子化 (a whole number of $e$) and conserved — never created or destroyed.
Deux types de charge
- La charge existe en deux types : positive et négative.
- Les charges similaires se repoussent ; les charges opposées s'attirent.
- La charge se mesure en coulombs 库仑 (C) ; la plus petite charge libre est celle de l'électron, $e = 1.6\times10^{-19}$ C.
- La charge est quantifiée 量子化 (un nombre entier de $e$) et conservée — jamais créée ni détruite.
Two negative charges are brought near each other. They: · Deux charges négatives sont rapprochées. Elles :
Like charges repel — two negatives push apart. · Les charges similaires se repoussent — deux négations s'écartent.
Electric charge is measured in a unit called the ____. · La charge électrique est mesurée dans une unité appelée ____.
Charge is measured in coulombs (C). · La charge est mesurée en coulombs (C).
Coulomb's law
- The force between two point charges follows Coulomb's law 库仑定律.
- $F = \dfrac{k\,q_1 q_2}{r^2}$, with $k = 8.99\times10^9\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$.
- The force points along the line joining the two charges.
- Bigger charges give a bigger force; greater separation gives a weaker one.
Loi de Coulomb
- La force entre deux charges ponctuelles suit la loi de Coulomb 库仑定律.
- $F = \dfrac{k\,q_1 q_2}{r^2}$, avec $k = 8.99\times10^9\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$.
- La force s'exerce le long de la ligne reliant les deux charges.
- Des charges plus grandes donnent une force plus forte ; une séparation plus grande donne une force plus faible.
Two $+3\ \mu\text{C}$ charges are $2\ \text{m}$ apart. Find the force (in N). Use $k = 9\times10^9$. · Deux charges $+3\ \mu\text{C}$ sont séparées de $2\ \text{m}$. Trouvez la force (en N). Utilisez $k = 9\times10^9$.
$F = \dfrac{(9\times10^9)(3\times10^{-6})^2}{2^2} = \dfrac{9\times10^9 \cdot 9\times10^{-12}}{4} \approx 0.02\ \text{N}$.
You double one · une of the two charges. The force between them: · Vous doublez une des deux charges. La force entre elles :
$F \propto q_1 q_2$, so doubling one charge doubles the force. · $F \propto q_1 q_2$, donc doubler une charge double la force.
An inverse-square law
- The $r^2$ on the bottom makes this an inverse-square law 平方反比.
- Double the distance and the force drops to a quarter.
- Triple the distance and it drops to a ninth.
- The very same $1/r^2$ shape returns later in gravity.
Une loi en inverse du carré
- Le $r^2$ en bas fait de cela une loi inverse du carré 平方反比.
- Doubler la distance réduit la force à un quart.
- Tripuler la distance la réduit à un neuvième.
- La même forme de $1/r^2$ revient plus tard dans la gravité.
Coulomb's law · Loi de Coulomb
The force between two charges falls off with the square of their separation (an inverse-square law). · La force entre deux charges diminue avec le carré de leur séparation (loi inverse au carré).
If you triple the distance between two charges, the force drops to one ninth. · Si vous triplez la distance entre deux charges, la force tombe à un neuvième.
Force goes as $1/r^2$, so $\times 3$ distance means $\div 9$ force. · La force varie comme $1/r^2$, donc une distance de $\times 3$ signifie une force de $\div 9$.
Many charges add as vectors
- With several charges, find the force from each one on its own.
- Then add those forces as vectors — the superposition 叠加 principle.
- $\vec F_{\text{net}} = \sum \vec F_i$, added tip-to-tail.
- This lets us build the force from any arrangement of charge.
De nombreuses charges s'additionnent comme des vecteurs
- Avec plusieurs charges, trouvez la force exercée par chacune d'elles séparément.
- Ensuite, additionnez ces forces comme des vecteurs — principe de superposition 叠加.
- $\vec F_{\text{net}} = \sum \vec F_i$, ajouté bout à bout.
- Cela nous permet de construire la force pour toute disposition de charge.
Select all · tout true statements about the electric force. · Sélectionnez tous les énoncés vrais sur la force électrique.
Coulomb's law is inverse-square, along the join, and superposes. It attracts OR repels. · La loi de Coulomb est inverse au carré, le long du lien, et se superpose. Elle attire OU répulse.
Two $+2\ \mu\text{C}$ charges sit $3\ \text{cm}$ apart. Find the force between them.
- $F = \dfrac{k\,q_1 q_2}{r^2} = \dfrac{(8.99\times10^9)(2\times10^{-6})^2}{(0.03)^2}$.
- $F \approx 40\ \text{N}$, and it is repulsive because both charges are positive.
Deux charges $+2\ \mu\text{C}$ sont situées à $3\ \text{cm}$ de distance. Trouvez la force entre elles.
- $F = \dfrac{k\,q_1 q_2}{r^2} = \dfrac{(8.99\times10^9)(2\times10^{-6})^2}{(0.03)^2}$.
- $F \approx 40\ \text{N}$, et elle est repulsive car les deux charges sont positives.
Put the magnitudes of the charges into $F = k q_1 q_2 / r^2$, then decide the direction separately: repel for same signs, attract for opposite. Don't let a stray minus sign from a negative charge flip your force arrow the wrong way.
Insérez les magnitudes des charges dans $F = k q_1 q_2 / r^2$, puis déterminez la direction séparément : repousser pour les mêmes signes, attirer pour les opposés. Ne laissez pas un signe moins erroné d'une charge négative inverser votre flèche de force.
The electric force between two point charges obeys Coulomb's law $F = \dfrac{k\,q_1 q_2}{r^2}$ — an inverse-square law. Like charges repel, opposite charges attract, and the forces from many charges add as vectors (superposition).
La force électrique entre deux charges ponctuelles obéit à la loi de Coulomb $F = \dfrac{k\,q_1 q_2}{r^2}$ — une loi inverse du carré. Les charges similaires se repoussent, les opposées s'attirent, et les forces provenant de multiples charges s'additionnent vectoriellement (superposition).