Cours de Première sur la notion de champs: scalaire, vectoriel, uniforme
Définitions
Un champ est une grandeur physique. Il décrit localement une propriété de la nature qui peut être quantifiée par une mesure ou un calcul.
- La carte de température : les différentes zones colorées mettent en valeur les zones où la température est la même.
- La carte de pression : les lignes tracées représentent les lignes isobares, lieux où ma pression est la même.
- Un champ peut être scalaire, vectoriel ou uniforme.
Champ scalaire
Un champ peut être scalaire lorsque la grandeur étudiée est caractérisée par sa valeur. Un champ scalaire est défini par une valeur associée à une unité en chaque point de l’espace considéré.
Exemple : champs de pression ou de température.
Champ vectoriel
Un champ peut être vectoriel lorsque la grandeur physique mesurée est caractérisée par un vecteur. Un champ vectoriel est défini par un vecteur (direction, sens, valeur et unité) en chaque point.
Exemple : le champ de vitesse du vent.
Champ uniforme
Un champ est uniforme lorsque la grandeur qui le définit reste constante en tout point de l’espace. C’est le cas pour un champ vectoriel quand, dans une région de l’espace, les vecteurs sont égaux.
Représentation des champs
- Pour représenter un champ scalaire, on peut utiliser des courbes appelées lignes d’égales valeurs. Elles sont obtenues en reliant tous les points où la grandeur étudiée à la même valeur.
- Pour un champ vectoriel, on utilise des lignes de champs. Elles sont tangentes en chaque point aux vecteurs champs associés et sont orientées par une flèche dans le sens du champ.
- Pour le cas du champ uniforme, les lignes de champ sont parallèles.
