Champs électrique et gravitationnel

[Duke Alchemist]

Bonjour à tous.

En première, la notion de champ est abordée et lors de la représentation des champ, je me retrouve face à un dilemme. Je compte sur vous pour m'aider à y voir plus clair. Voici la situation.

Les charges électriques positives sont des "sources" de champ électrique et les charges négatives sont des "puits" de champ électrique. Jusque là, normalement, je n'ai perdu personne
On représente les lignes de champs pour des charges isolées par des droites radiales orientées vers l'extérieur pour des sources et vers l'intérieur pour des puits. Nous sommes toujours d'accord ?

Comme le montre l'illustration suivante, http://www.alloprof.qc.ca/ImagesDesF...v3/s1156i1.jpg :
* Si on approche deux sources de signe opposé, les lignes de champ se "chevauchent" en partie (image de droite) et permettent de visualiser entre autre des lignes de champ allant de la source vers le puits et qui se traduisent par l'attraction des forces électriques mises en jeu : si une des sources est mobile alors elle s'approchera de l'autre supposée fixe pour le coup.

* Si on approche deux sources de même signe, les lignes de champ se déforment (image de gauche) sans se couper (propriété des lignes de champs orientées) permettant de visualiser la répulsion.


Maintenant, causons un peu du champ gravitationnel.
Les masses sont positives (donc de même signe), la représentation du champ obtenu par "superposition des champs individuels" mène à une situation (au niveau de l'image) à celle de deux charges qui se repoussent.
Nous savons que la gravitation est uniquement attractive...

Ma question est donc la suivante :
Comment expliquer à un élève de première (voire moins ) que pour une même illustration de champ (2 charges de signe opposé / 2 masses "positives"), on semble visualiser deux phénomènes antagonistes ?

En attente de vos explications pour lever ce brouillard devant moi

Cordialement,
Duke.
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[Sethy]

Par la formule : "comparaison n'est pas raison". Il y a des similitudes (très grossières d'ailleurs) si on ne considère qu'une seule charge et une seule masse (et qu'en plus, on considère la masse-test de signe opposé à la charge principale). Mais comme toutes les masses déforment l'espace-temps de la même manière, la comparaison s'arrête dès qu'on introduit une 2ème charge.

[albanxiii]

Comment expliquer à un élève de première (voire moins ) que pour une même illustration de champ (2 charges de signe opposé / 2 masses "positives"), on semble visualiser deux phénomènes antagonistes ?

Ce qu'on dit depuis toujours, que dans le cas de la gravitation il n'y a que des masses positives et que deux masses positive s'attirent. Et que dans le cas électrique il y a des charges positives et négatives et que les signes identiques se repoussent et les charges opposées s'attirent.

Je ne vois pas la finalité de votre post très, très tiré par les cheveux. Vous occultez la base et vous vous étonnez ensuite.

[ThM55]

Si j'ai bien compris, je crois que votre confusion vient de l'interprétation que vous semblez faire des lignes de champ. Je cite par exemple:

les lignes de champ se déforment (image de gauche) sans se couper (propriété des lignes de champs orientées) permettant de visualiser la répulsion.

Les lignes de champ représentent la direction de la force qu'exerce la charge au centre sur une autre charge positive très petite qui se trouverait à l'endroit où se trouve le champ. Pour construire le champ de deux charges, on doit additionner vectoriellement les forces exercées par les deux charges. Et là il n'y a pas que la direction qui compte mais aussi la grandeur de la force. C'est cela qui donne les lignes déformées en question, et cela n'a rien à voir avec la répulsion des deux charges sources. Cela ne permet pas de "visualiser la répulsion". Si on a l'impression que cette déformation donne lieu à une sorte de répulsion des lignes de champ, comme des espèces de fils élastiques qu'on essaierait de repousser et qui résistent à la déformation, je pense que c'est illusoire, c'est une mauvaise compréhension (ce n'est pas complètement faux, il y a bien une énergie stockées dans ce champ, mais c'est lié à la grandeur du champ électrique et non à sa direction et les diagrammes ne la montrent pas). Donc il n'y a pas lieu de faire une telle analogie avec la gravitation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Duke Alchemist]

Bonsoir.

Merci à vous, notamment à ThM55 qui a mis le doigt sur la confusion.
Une interprétation trop rapide peut mener à n'importe quoi quand même

Bonne soirée.
Cordialement,
Duke.