# Calculateur du champ électrique d'une charge ponctuelle

Champ d'une charge ponctuelle E = k·|Q|/r² (en N/C, identique en V/m) : le signe de Q ne fixe que la direction — le champ pointe loin d'une charge positive et vers une charge négative — avec en prime la force que ressentirait un électron en ce point, F = e·E, comme contre-vérification. Ancrages : 1 nC à 1 m donne un champ de laboratoire doux, 8.99 N/C ; le champ de l'électron lui-même au rayon de Bohr vaut 5.14221×10¹¹ N/C — l'unité atomique de champ électrique.

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- **Catégorie:** Science & Education

- **Mots-clés:** champ électrique, charge ponctuelle, intensité de champ, loi de coulomb, newtons par coulomb, électromagnétisme

## Présentation

Ce calculateur détermine l'intensité et l'orientation du champ électrique créé par une charge ponctuelle selon la loi de Coulomb ($E = k \cdot |Q| / r^2$). Il fournit la valeur en newtons par coulomb (N/C ou V/m), précise la direction radiale en fonction du signe de la charge et calcule automatiquement la force électrostatique subie par un électron placé à cette distance.

## Entrées

- **Charge Q** (number): e.g. 1
- **Unité de charge** (select)
- **Distance r** (number): e.g. 1
- **Unité de distance** (select)

## Quand l'utiliser

- Résoudre des exercices de physique et d'électrostatique nécessitant le calcul de l'intensité d'un champ électrique.
- Déterminer la force d'attraction ou de répulsion exercée sur un électron à une distance précise d'une source de charge.
- Comparer des ordres de grandeur de champ électrique, de l'échelle atomique (rayon de Bohr) aux manipulations de laboratoire.

## Fonctionnement

- Saisissez la valeur de la charge source $Q$ et sélectionnez son unité (C, mC, µC, nC ou pC).
- Indiquez la distance radiale $r$ séparant la charge du point d'observation et choisissez l'unité de longueur (m, cm, mm, µm ou nm).
- L'outil convertit les grandeurs dans le système international (SI), applique la constante de Coulomb $k \approx 8{,}98755 \times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$, puis génère l'amplitude du champ $E$, sa direction radiale et la force résultante $F = e \cdot E$ subie par un électron.

## Cas d'usage

- Dimensionnement d'expériences d'électrostatique en laboratoire pour estimer le champ produit par de petites charges en nC ou µC.
- Calcul de l'interaction coulombienne à l'échelle atomique dans le modèle de l'atome d'hydrogène.
- Vérification rapide des devoirs et travaux pratiques de sciences physiques en lycée et premier cycle universitaire.

## Questions fréquentes

### Quelle est la différence entre les unités N/C et V/m pour le champ électrique ?

Aucune, ces deux unités sont strictement équivalentes : $1\text{ N/C} = 1\text{ V/m}$.

### Comment le signe de la charge influence-t-il le champ électrique ?

Le signe détermine la direction : le champ s'éloigne radialement d'une charge positive et pointe vers une charge négative.

### Quelle est la constante électrostatique utilisée dans le calcul ?

Le calcul utilise la constante de Coulomb $k = 1 / (4\pi\varepsilon_0)$, soit environ $8{,}98755 \times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$.

### Comment est calculée la force exercée sur un électron ?

La force est obtenue par la relation $F = e \cdot E$, où $e \approx 1{,}60218 \times 10^{-19}\text{ C}$ est la charge élémentaire.

### Peut-on saisir des distances à l'échelle nanométrique ?

Oui, le sélecteur d'unités de distance prend en charge les mètres, centimètres, millimètres, micromètres et nanomètres.

## Outils associés

- [Calculateur des équations de Fresnel](https://elysiatools.com/fr/tools/fresnel-equations): Équations de Fresnel à l'interface n₁ → n₂ : une fois θ₂ fixé par Snell, les coefficients d'amplitude sont r_s = (n₁cosθ₁−n₂cosθ₂)/(n₁cosθ₁+n₂cosθ₂) et r_p = (n₂cosθ₁−n₁cosθ₂)/(n₂cosθ₁+n₁cosθ₂), avec les réflectances R = r². La réflexion p s'annule à l'angle de Brewster arctan(n₂/n₁) ; en incidence normale les deux polarisations donnent R = ((n₁−n₂)/(n₁+n₂))² — les fameux 4% par surface de verre nue dans l'air.
- [Calculateur de rapidité](https://elysiatools.com/fr/tools/rapidity-calculator): Rapidité φ = artanh(β) : l'angle hyperbolique qui transforme l'addition relativiste des vitesses en addition ordinaire. Les boosts se composent en additionnant les rapidités (tanh(φ₁+φ₂) = β composée), γ = cosh φ, γβ = sinh φ, et e^φ est le facteur Doppler longitudinal. À β = 0.5, φ = 0.549306 et le doubler donne tanh(1.098612) = 0.8 — le cas 0.5c + 0.5c = 0.8c réduit à 2φ.
- [Calculateur de la loi de Snell](https://elysiatools.com/fr/tools/snell-law-calculator): Loi de Snell n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂ : résout l'angle de réfraction θ₂ ou remonte à l'angle d'incidence θ₁. Quand la lumière passe d'un milieu dense à un milieu moins dense et que le sinθ dépasse 1, l'outil signale la réflexion interne totale avec l'angle critique au lieu d'un nombre. Les exemples suivent le même rayon : entrée dans le verre 30° → 19.47°, sortie du verre 30° → 48.59° (au bord de l'angle critique de 41.81°).
- [Calculateur du principe d'incertitude de Heisenberg](https://elysiatools.com/fr/tools/uncertainty-principle-calculator): Trois usages du principe d'incertitude Δx·Δp ≥ ℏ/2 : incertitude minimale de quantité de mouvement Δp = ℏ/(2Δx) à partir de Δx ; Δx minimal à partir de Δp ; ou vérification d'une paire (Δx, Δp) avec son rapport. Longueurs en m/mm/µm/nm/pm et quantités de mouvement en kg·m/s, g·cm/s ou eV/c ; une masse optionnelle convertit Δp en dispersion de vitesse Δv = Δp/m (avec sa fraction de c).
- [Tutoriel de normalité Shapiro-Wilk, Anderson-Darling et Lilliefors](https://elysiatools.com/fr/tools/shapiro-wilk-anderson-darling-lilliefors-normality-tutor): Exécutez les trois tests de normalité de référence (Shapiro-Wilk AS R94, Anderson-Darling, Lilliefors) avec tracé Q-Q et comparaison de puissance Monte-Carlo.
- [Calculateur de force d'Ampère](https://elysiatools.com/fr/tools/ampere-force-calculator): Force d'Ampère sur un fil parcouru de courant, F = B·I·L·sinθ : unités de B, I et L sélectionnables, avec la grandeur, la force de référence à 90° et la direction (perpendiculaire au fil et au champ, règle de la main droite). Ancrages : 1 T, 1 A, 1 m à angle droit font exactement 1 N ; incliner à 30° divise par deux (sin 30° = ½) et le parallélisme annule ; le champ terrestre de 50 µT ne pousse ce même fil qu'à 50 µN.
- [Calculateur de l'équation d'Arrhenius](https://elysiatools.com/fr/tools/arrhenius-equation-calculator): L'équation d'Arrhenius k = A·e^(−Ea/RT) en trois modes : k à partir de A, Ea et T ; le facteur préexponentiel A à partir d'un k mesuré ; et Ea à partir de deux points (k, T) via Ea = R·ln(k₂/k₁)·T₁T₂/(T₂−T₁). L'énergie d'activation s'accepte en kJ/mol ou kcal/mol et s'affiche dans les deux unités. Ancrages : avec A = 10¹³ s⁻¹, Ea = 75 kJ/mol et T = 298.15 K, k ≈ 0.73 s⁻¹ ; une vitesse qui double de 20 °C à 30 °C correspond à Ea ≈ 51.2 kJ/mol — la règle classique.
- [Calculateur de capacité et d'autonomie de batterie](https://elysiatools.com/fr/tools/battery-capacity-calculator): Capacité et autonomie de batterie, C = I·t, dans les deux sens : autonomie depuis la capacité (mAh ÷ mA = heures) ou capacité requise par une mission (mA × h = mAh), avec tension nominale optionnelle ajoutant énergie (Wh) et puissance (W). Ancrages : une batterie de téléphone de 4500 mAh à 300 mA de charge moyenne tient exactement 15 h ; un capteur IoT consommant 5 mA pendant 30 jours exige 3600 mAh — 3.6 Ah —, une cellule lithium de manuel.

## Exemples

- [Exemples de Traitement d'Images Android Java](https://elysiatools.com/fr/samples/android-image-processing-java): Exemples de traitement d'images Android Java incluant lecture/écriture, mise à l'échelle et conversion de format
- [Exemples de Traitement d'Images Android Kotlin](https://elysiatools.com/fr/samples/android-image-processing-kotlin): Exemples de traitement d'images Android Kotlin incluant lecture/écriture, mise à l'échelle et conversion de format
- [Exemples de Traitement d'Images Web Python](https://elysiatools.com/fr/samples/web-image-processing-python): Exemples de traitement d'images Web Python utilisant PIL/Pillow incluant la lecture, l'enregistrement, le redimensionnement et la conversion de format
- [Exemples de Traitement d'Images Web Rust](https://elysiatools.com/fr/samples/web-image-processing-rust): Exemples de traitement d'images Web Rust incluant lecture/écriture, redimensionnement et conversion de format