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Interaction électromagnétique - cours

Elle est bien sûr à l'origine de tous les phénomènes électriques et magnétiques.

L'interaction électromagnétique combine l'interaction électrique et l'interaction magnétique et s'exerce sur toutes les particules électriquement chargées.
Quand les charges sont immobiles, on parle d'interaction électrostatique. 

Cette interaction est liée à l'existence de charges électriques et est notamment responsable de la cohésion des atomes en liant les électrons attirés par le noyau de l'atome, de l'électricité, du magnétisme, de la lumière ou encore des réactions chimiques et biologiques.

Le photon est la particule élémentaire associée à l'interaction électromagnétique. Il est de charge électrique nulle et sans masse, ce qui fait que cette interaction a une portée infinie. 

La théorie de l'électromagnétisme écrit par James Clerk Maxwell explique l'existence des ondes électromagnétiques (ondes radio, radiations infrarouge, lumière, rayons ultra-violets, rayons X et gamma). Dans la seconde moitié du XXe siècle, cette théorie a été reformulée grâce notamment aux travaux du physicien Feynman sous la forme de l'électrodynamique quantique qui décrit l'interaction comme un échange de photons. 

Loi de Coulomb 

La loi de Coulomb exprime la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées électriquement.  

Selon cette loi, deux objets ponctuels A et B portant respectivement des charges qA et qB, ayant leurs centres d'inertie séparés d'une distance r sont soumis chacun à une force électrostatique F dont l'intensité est donnée par la formule suivante : 

F            intensité de la force électrostatique commune, en newtons (N) 

qA et qB   charge électrique, en coulombs (C)

d            distance entre les centres des charges électriques, en mètres (m)

k            permittivité électrique absolue, en unités SI. 

Remarque : Si qA et qB sont de même signe, les forces sont répulsives. Par contre, si qA etqB sont de signes contraires, les forces sont attractives.

Deux objets de charges électriques de même signe se repoussent alors que deux objets de charges électriques de signes opposés s'attirent. Comme les atomes sont électriquement neutres, il y a peu d'effet de cette interaction à grande échelle.

>Exercice.

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1. Laquelle de ces particules élémentaires est associée à l'interaction électromagnétique ? le photonle nutrinole quarkJe ne sais pas.

2. Deux objets de charge électrique de même signe s'attirentse repoussentJe ne sais pas.

3. Deux objets de charge électrique de signes opposés s'attirentse repoussentJe ne sais pas.

4. La loi de Coulomb exprime la force de l'interaction électrique entre deux particules chargées positivementchargées électriquementélectriquement neutresJe ne sais pas.

5. Quand on double la distance entre les charges électriques de deux corps en interaction, la force d'interaction électrique est divisée par 2reste inchangéeest divisée par 4est multipliée par 4Je ne sais pas.

6. L'interaction électrique est toujours attractivetoujours répulsivesoit attractive soit répulsiveJe ne sais pas.

7. La théorie de l'électromagnétisme qui explique les ondes électromagnétiques est l'œuvre de FeynmanMaxwellCoulombJe ne sais pas.

8. Quand on double la charge électrique d'un corps en interaction avec un autre corps chargé électriquement, la force d'interaction électrique est multipliée par 2est divisée par 2reste inchangéeJe ne sais pas.

9. L'interaction électromagnétique s'applique à toute particule possédant une chargeune masseun poidsJe ne sais pas.

10. Quand on double la masse de deux corps chargés électriquement qui sont en interaction, la force d'interaction électrique est multipliée par 2est divisée par 2reste inchangéeJe ne sais pas.