Ce mercredi, nous avons abordé une notion très importante, celle de potentiel électrostatique. Lors du cours précédent, nous avions remplacé la force de Coulomb, agissant instantanément et à grande distance entre deux charges, par une interaction en deux étapes : la première charge engendre un champ électrique dans tout l'espace puis la seconde charge interagit localement (à l'endroit où elle se trouve) avec ce champ. Mercredi, nous avons écrit l'énergie potentielle (F=-grad Ep) associée à cette force. Pour une charge q, elle prend la forme très simple Ep=qV(M) si on introduit le potentiel électrostatique V(M) comme E=-grad V. Le potentiel V est un champ scalaire. Champ électrique et potentiel électrostatique sont deux facettes d'une seule réalité physique. De la même manière qu'il est parfois utile en mécanique de partir de la loi de conservation de l'énergie plutôt que de la seconde loi de Newton, on traitera certains problèmes d'électrostatique en manipulant le champ électrique alors que pour d'autres, on utilisera le potentiel. Les deux approches sont totalement équivalentes. On passera de l'une à l'autre par la relation E=-grad V.
Aux formules indispensables de la force de Coulomb et du champ électrique créé par une charge ponctuelle s'est donc ajoutée mercredi celle du potentiel électrostatique créé par une charge ponctuelle. Vous devez absolument bien connaître ces expressions et savoir les manipuler.