DÉFINITIONS
Champ électrique. — On appelle champ électrique loiilc région de l'espace telle que, si l'on y introduit un point éleclrisé, ce point soit soumis à une force électrique. En donnant celte définition, nous ne nous préoccupons d'ailleurs en aucune façon de la cause qui peut donner naissance à un champ. Nous supposons en outre que l'introduction du point électrisé qui sert à étudier le champ n'y apporte aucune perturbation.
Si la charge électrique du point introduit est positive et égale à l'unité, la force à laquelle il est soumis représente, par définition, Vintenslté du champ au point considéré. L'unité de champ sera donc un champ tel que, agissant sur un point chargé d'une quantité d'électricité égale à -f- i , la force exercée soit égale à l'unité ou à une dyne.
Lignes de force. — On appelle ligne de force la trajectoire (l'une masse électrique positive dans le champ électrique quand celte masse se déplace sous l'action des forces électriques. Jl ré-
suite de celle définition que la ligne de force est toujours tangente à la direction de la force en chacun de ses points {Jig- 1 1).
DÉFINITIONS. — THÉORÈME DE GAUSS. 3l
Surface de niveau. — Imaginons main tenant une surface définie par la condition d'être normale en chacun de ses points à la ligne de force qui passe par ce point : une semblable surface s'appelle une surface de niveau.
Tube de force, — Si nous considérons sur une surface de niveau une petite portion S de surface fermée {fig* 1 2) et que, par chaque point du contour de cette petite surface, nous menions la ligne de force qui y passe, nous obtiendrons une sorte de tube formé par un ensemble de lignes de force, et qu'on appelle tube de Jorce. Ce tube découpera sur une surface de niveau voisine un autre élément de surface S'.
Flux de force, — Prenons une surface quelconque S {Ji^^ i3), et, sur cette surface, un élément rfS autour d'un point M. Menons le tube de force ayant pour base l'élément rfS. Si nous projetons
la force F au point M sur la normale à l'élément, la composante normale sera une certaine force que nous pouvons représenter par Frt.
Cela posé, on appelle yZ//x de force (*) correspondant à C élément dS le produit ¥„ x dS de la composante normale de la force au point M par la surface de Vêlement,
Par conséquent, le ilux. de force par unité de surface a pour valeur numérique la composante normale de la force.
(») Les laoK&Jlux de force ^ surface de niçeauj etc., sont cmprunlcs à l'Ily- (Irodynamique cl à l'Hydroslatique; nous donnerons plus loin les raisons qui ont motivé pour rÉlcctricilé l'adoption de ces termes.
Comme cas particulier, nous pouvons prendre pour élément rfS un élément rfA de la surface de niveau qui passe par le point M.
La composante F^ se confond alors avec la force elle-même,
et l'expression du flux de force est FrfA; d'ailleurs, comme Tangle
de deux forces F et F„ est égal à celui des deux éléments auxquels
elles sont normales, on a évidemment, en désignant par a cet
angle,
Fu dS cosa = F cosa dX
ou
Fn dS = F dk.
C'est à Faraday que l'on doit l'introduction dans la Science de l'idée de flux de force. Le physicien anglais avait donné à cette quantité le nom de nombre de lignes de force : nous adoptons de préférence l'expression Ae Jlux de force employée par MM. Mascart et Joubert. Nous le représenterons toujours par la notation 4>.
La considération des surfaces fermées a conduit à donner un signe au flux de force.
Le flux de force est sortant el positif c^wdinà la force est dirigée en dehors de la surface; il est, au contraire, entrant et négatif quand la force est dirigée vers l'intérieur de la surface.
Ainsi, dans le cas de Isl fig, i4, pour l'élément rfS, on aura un flux de force qui aura pour expression -f-F^c/S; pour l'élément rfS', ce sera — F^ dS'.
