INTERACTION COULOMBIENNE

-interaction coulombienne

 

L' interaction électrique est l’une des interactions fondamentales entre particules, soumise à l’intervention d’un boson-véhicule et exprimant la liaison à distance entre 2 charges induites électriques (Q)

On lui donne le nom de QED en anglais. La relation d’interaction est donnée par la loi de Newton

F = [Q1. Q2].z’.(1 + αé] / Ω.l1²

où F(N) est la force répulsive entre les deux charges électriques similaires Q1 et Q2

z’est le facteur de milieu (l’inductivité, valeur de disruption = 1,129409068.1011 m-sr/F)

αé = constante de couplage électrique (dite de structure fine) soit # 1/137  ou  0,00729735253)

l1est la distance entre les 2 Q1 et 2 (validable jusqu’à l’infini)

Le boson-véhicule est ici le photon

Chaque charge électrique Q induite n’a pas de structure propre (pas de masse, pas de consistance) donc elle s'accroche sur une particule baryonique (telles leptons, baryons, mésons) qui lui sert de support matériel

Par contre, beaucoup de particules n’acceptent pas de charge électrique à leur bord (les neutrinos, les bosons-mésons neutres etles neutrons la limitent au plus juste (ils n'ont qu'une très faible charge électrique de 10-40 Coulomb chacun)

CALCUL du COUPLAGE en ÉLECTRICITE PARTICULAIRE

αé = Q².z' / h.c = Q²  / ε.h.c

avec αé(sr)= constante de couplage, dite "constante de structure fine"

Elle est égale à 7,3.10-3  (c’est tout au moins sa valeur pour l’électron, mais elle augmente de quelques % pour les particules plus énergétiques)

h = Dirac h ou constante de Planck réduite (1,0545716.10-34J-s/rad)

Q(C)= charge électrique   z'(m-sr/F) = inductivité du vide

ε(F/m-sr)= permittivité du vide (8,854187817.10-12F/ m)

et Ω(sr)= angle solide

 

VERSION de la LOI de COULOMB-NEWTON en MACRO-PHYSIQUE

A notre échelle, la ,loi de Newton (dite loi de Coulomb) est simplifiée (on ne tient plus compte de la constante de couplage) >>>

F = Q1.Q2.ζ’ / Ω.l²    ou    F = Q1.Q2 / ε.Ω.l²

avec mêmes symboles et où e est la permittivité, squatter fréquent dans cette équation)

 

RELATION ENTRE INDUCTION et INDUIT POUR L’ÉLECTRICITÉ

F = Q.φ'P    mais comme P n’est perceptible qu’à travers sa fluence (c’est à dire le champ E) la relation est plutôt offerte sous forme F = Q.E

avec F(N)= force exercée entre une charge d’induction électrique P(V-m-sr)

sous champ inducteur électrique E(V/m), Q(C) est la charge électrique induite et φ'(m-2-sr -1) = fluence

La LOI de LAPLACE  est une conséquence de la loi précédente

F = B.i.l.sinθ

avec F(N)= force s'appliquant sur un conducteur de longueur l(m)

i(A)= intensité du courant circulant dans le conducteur

B(T)= induction magnétique ambiante

θ(rad)= angle plan formé entre la direction du conducteur et le vecteur de B

 

EQUATION d’ÉLECTROMAGNÉTISME

F= Q.[E + v.B.sinθ + dT / dt]

où F(N)= force exercée par un champ électromagnétique (avec champ magnétique variable) sur une charge Q(C) en mouvement dans le vide

E(V/m)= champ d’induction électrique ambiant

B(T)= champ d’induction magnétique ambiant

v(m/s)= vitesse de mouvement de la charge Q

θ(rad)= angle plan entre la direction de B et la direction du mouvement de Q

dT(Wb/m)= variation de potentiel d’induction magnétique créée pendant le temps dt(s)

 

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