Charge (charge électrique)

En physique, la charge, également appelée charge électrique, charge électrique ou charge électrostatique et symbolisée par q, est une caractéristique d'une unité de matière qui exprime la mesure dans laquelle elle possède plus ou moins d'électrons que de protons. Dans les atomes, l'électron porte une charge élémentaire ou unitaire négative ; le proton porte une charge positive. Les deux types de charge sont égaux et opposés. Dans un atome de matière, une charge électrique apparaît chaque fois que le nombre de protons dans le noyau diffère du nombre d'électrons entourant ce noyau. S'il y a plus d'électrons que de protons, l'atome a une charge négative. S'il y a moins d'électrons que de protons, l'atome a une charge positive. La quantité de charge portée par un atome est toujours un multiple de la charge élémentaire, c'est-à-dire la charge portée par un seul électron ou un seul proton. Une particule, un atome ou un objet ayant une charge négative est dit avoir une polarité électrique négative ; une particule, un atome ou un objet ayant une charge positive est dit avoir une polarité électrique positive. Un objet à plusieurs atomes a une charge nette égale à la somme des charges de tous ses atomes. Cela peut donner une quantité énorme de charges élémentaires dans un grand échantillon. Dans le Système international d'unités, l'unité de charge électrique s'appelle le coulomb. Elle est symbolisée par C et équivaut à environ 6,24x1018 charges élémentaires. Les objets du monde réel peuvent contenir plusieurs charges de coulomb. Un champ électrique, également appelé champ électrique ou champ électrostatique, entoure tout objet qui a une charge. L'intensité du champ électrique à une distance donnée d'un objet est directement proportionnelle à la quantité de charge de l'objet. L'intensité du champ électrique diminue à proximité de tout objet ayant une charge électrique fixe. C'est ce que l'on appelle la "loi du carré inverse". Lorsque deux objets ayant une charge électrique sont amenés à proximité l'un de l'autre, une force électrostatique se manifeste entre eux. Cette force ne doit pas être confondue avec la force électromotrice (également connue sous le nom de tension). La force électrostatique repousse les charges électriques de polarités opposées. Si les charges électriques sont de polarité opposée, la force électrostatique est attractive. Si les charges en coulombs de deux objets proches sont respectivement q1 & q2, et que le centre et les bords sont séparés par une distance r en mètres, alors la force nette entre eux, F, en newtons est calculée à l'aide de la formule suivante.

F = (q1q2) / (4or2)

o fait référence à la perméabilité de l'espace. Il s'agit d'une constante en physique, qui représente le rapport entre la circonférence d'un cercle et son diamètre. Une force nette positive est répulsive, et une force nette négative est attractive. La loi de Coulomb fait référence à cette relation.