Électrostatique

$q=Ne$ avec $e=1.6\times 10^{-19}\,\mathrm{C}$ (charge élémentaire) ; $N\in\mathbb{Z}$. Conservation de la charge : frotter ne crée rien, on transfère des électrons. Isolant : charges liées (verre, plastique) — s'électrise localement par frottement. Conducteur : charges libres (métaux) — s'électrise seulement par contact ou influence. Trois modes : frottement (2 isolants, charges opposées et égales) ; contact (2 corps finissent de même signe) ; influence (redistribution à distance, sans contact — le corps reste globalement neutre).

Approcher une charge (même sans la toucher) ne change jamais la charge totale d'un conducteur isolé — seule une redistribution a lieu. Électroscope déjà chargé $+$ : on approche une baguette $+$ sans contact $\Rightarrow$ la boule (côté proche de l'inducteur) s'appauvrit en charge $+$, les feuilles (côté éloigné) s'enrichissent $\Rightarrow$ elles s'écartent davantage (2025, Q1).

Signes opposés $\Rightarrow$ attraction ; mêmes signes $\Rightarrow$ répulsion. Valeur absolue obligatoire dans $F$ (une norme est toujours positive) ; le sens se déduit à part, par les signes.

$\vec F_{1/2}$ et $\vec F_{2/1}$ sont toujours égales en norme (action-réaction) : doubler une seule charge double les deux forces à la fois — jamais une seule (2020, Q17).

Charges $\times\,2$ et distance $\div\,2$ $\Rightarrow$ $F'=F\times\dfrac{2\times2}{(1/2)^2}=F\times16$ (2021, Q8). Méthode : former le rapport des deux situations — $K$ et les charges inconnues disparaissent.

$\vec E$ fuit les charges $+$, pointe vers les charges $-$. Superposition : $\vec E_{\text{tot}}=\sum_i\vec E_i$ — somme vectorielle, jamais somme des normes.

Configuration symétrique par rapport à un axe passant par $M$ $\Rightarrow$ la composante $\perp$ à cet axe s'annule.

• (2018, Q9) exactement la figure ci-dessus : $\vec E$ horizontal mesuré en $P$ $\Rightarrow$ $A$ positif, $B$ négatif.
• (2019, Q24) carré $Q/2Q$ aux sommets : symétrie haut-bas $\Rightarrow$ résultante purement horizontale.
• (2020, Q8) deux $+Q$ symétriques sur $(Oy)$, charge test sur $(Ox)$ $\Rightarrow$ résultante horizontale.
• (2020, Q25) 3 charges identiques sur 3 sommets d'un carré, charge au 4^e sommet $\Rightarrow$ résultante selon la diagonale.
• (2022, Q22) carré $2$/$1$/$-1$/$Q$ nC : si la symétrie ne suffit pas, imposer $E_y=0$ par le calcul des composantes donne $Q=4$ nC.