Depuis l’ouverture du tramway de Vallorcine en Suisse (1908), le val de Chamonix n’est plus une impasse, et, en 1965, l’inauguration du tunnel du Mont-Blanc l’a placé sur l’un des
grands axes de la circulation européenne (Paris-Genève-Turin-Rome).
Malgré le développement des sports d’hiver (qui trouvent dans le secteur de Megève une topographie plus favorable), la fréquentation touristique de Chamonix présente un maximum estival (40 p. 100 des nuitées de l’année en juillet et en août contre 30 p. 100
de décembre à mars). Dans toute la haute vallée de l’Arve, de Sallanches à Chamonix, la capacité d’accueil est de 72 500 personnes en été et de 50 000
en hiver, y compris les sanatoriums et les maisons d’enfants.
Il ne reste plus grand-chose de
l’ancien bourg du Prieuré, chef-lieu de la commune de Chamonix. L’habitat rural traditionnel était dispersé en hameaux. Les hôtels, magasins, villas et collectifs qui constituent aujourd’hui Chamonix ont été construits soit audelà de l’Arve, dans le quartier de la gare, soit sur le cône du Brévent, qui offre une vue magnifique sur le mont Blanc.
M. L.
champ et charge
électriques
Le champ est l’espace dans lequel un corps électrisé est soumis à des forces ; la charge est la grandeur caractérisant l’électrisation d’un corps.
La loi de la gravitation est à l’origine de la notion de charge électrique.
Deux masses s’attirent proportionnellement à leurs grandeurs et à l’inverse du carré de leur distance ; deux petits objets électrisés s’attirent ou se repoussent proportionnellement à l’inverse du carré de leur distance et à ce qu’il est convenu d’appeler leurs charges électriques. On peut comparer deux masses en comparant leur poids en un même lieu ; de même, le rapport de deux charges électriques est égal à celui des forces qu’elles subissent, en un même point, de la part d’autres objets électrisés. Ce rapport est partout le même. Il peut être négatif, puisqu’il existe deux électricités.
Le signe absolu d’une charge est affaire de convention ; la tradition a établi comme positive celle que prend un métal frotté par un isolant ; en consé-
quence, l’électron a le signe moins, ce qui est peut-être regrettable.
Toute matière peut recevoir une
charge électrique ; on interprète cela en disant qu’elle est constituée de protons (positifs) et d’électrons portant par nature une charge dont la valeur absolue est la même. L’électrisation traduit simplement un déséquilibre, une différence entre le nombre total de protons et celui d’électrons dans un volume donné.
L’unité naturelle de charge est celle d’une particule élémentaire ; l’unité officielle est le coulomb (C), qui vaut 6,284 × 1019 charges élémentaires.
Pour deux charges ponctuelles, la force est
F = (1/4πε) (Q1Q2/R2),
F étant exprimée en newtons, Q1 et Q2
en coulombs, R en mètres et ε étant la permittivité du milieu qui sépare les charges.
Dans les expériences d’électros-
tatique, la charge mise en jeu est de l’ordre de 10− 9 C par centimètre carré de surface électrisée ; des valeurs plus élevées ne peuvent être normalement réalisées, car le champ produit dépas-serait la rigidité diélectrique de l’air.
La quantité de charge transportée par un courant dans un conducteur est beaucoup plus grande (1 A = 1 C/s), mais alors les charges en mouvement (électrons dans un métal, ions dans un downloadModeText.vue.download 26 sur 577
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électrolyte) sont sans cesse mêlées à des charges de signe opposé, immobiles ou non, de telle sorte que l’action sur l’air (ou l’isolant) ambiant est presque entièrement supprimée.
Le champ électrique en un point
est la force subie en ce point par une
charge unité quasi ponctuelle ; l’électron en donne une image excellente. On obtient un champ défini en établissant par un générateur une différence de potentiel entre deux conducteurs. S’il s’agit de plaques parallèles grandes par rapport à leur distance, le champ est uniforme. On mesure un champ en différence de potentiel par unité de longueur. L’unité officielle est le volt par mètre ; ce champ agirait sur une charge ponctuelle (imaginaire) d’un coulomb avec une force d’un newton :
Un champ existe partout où des
charges peuvent agir ; il y a donc des champs extrêmement intenses à l’échelle moléculaire dans la matière et qui sont responsables de la plupart de ses propriétés (cohésion, structure, affinité chimique, action sur la lumière, etc.). À distance, un morceau de ma-tière produit généralement un champ beaucoup plus faible par compensation entre les actions des particules élémentaires de signes opposés.
Dans un isolant (air, huile, plastiques) peuvent exister des champs importants (de 106 à 108 V/m) jusqu’à la limite (mal définie) correspondant à la rigidité diélectrique du milieu. Dans un conducteur ne peuvent exister que des champs très faibles, en raison de l’intensité des courants que de tels champs y produisent (cuivre, 0,01 V/m ; eau salée, 200 V/m).
Les lignes de champ sont tangentes au champ en chacun de leurs points ; elles partent des charges positives et se terminent sur les charges négatives.
On peut donner quelques exemples simples de champs.
Charge ponctuelle Q :
E = (1/4πε) (Q/R 2) ; R = distance.
Plan recouvert d’une couche de densité superficielle :
Fil portant une densité linéaire : μ = Q /L ; E = (1/2πε)(μ/R).
Plans conducteurs parallèles ; d.
d. p. V, distance D ; E = V/D.
Demi-plan conducteur dont le bord
est à une distance D d’un plan perpendiculaire. Champ en un point situé à R du bord dans le prolongement du demi-plan :
N. F.
P. Bricout, Charges et champs électriques (A. Colin, 1963).
champ
magnétique
Espace dans lequel une aiguille aimantée est soumise à des forces.
Généralités
Le concept de champ magnétique est utilisé en électromagnétisme pour rendre compte de certaines interactions s’exerçant entre particules chargées en mouvement. Ces interactions se manifestent par des forces qui apparaissent entre conducteurs parcourus par des courants électriques ou bien entre courants et matière, ou bien encore entre éléments de matière.
On représente le champ magnétique par un vecteur, et l’on définit en chaque point où il existe un vecteur induction, Dans le vide,
μ0 étant la perméabilité du vide, égale à 4π . 10− 7 dans le système d’unités M. K. S. A. et à 1 dans le système C. G. S.
L’induction magnétique produite par des courants dans le vide est définie par la loi de Biot et Savart : un élément de circuit de longueur dl, parcouru par un courant d’intensité I, crée en un point à la distance r une induction dB donnée en grandeur et direction par
le vecteur dl est orienté suivant le sens du courant ; l’origine du vecteur r est sur l’élément de courant. On peut définir au moyen d’une expression du même type l’induction magné-
tique créée dans le vide par la matière aimantée, à condition d’assimiler celle-ci à des répartitions de courants équivalents.
On caractérise en pratique un champ magnétique par son intensité maxi-
male, son volume, son homogénéité et sa stabilité dans le temps. L’intensité du champ magnétique est mesurée en ampèretours par mètre (At/m) dans le système M. K. S. A. et, plus communément, en oersteds (Oe) dans le système C. G. S. ; 1 At/m correspond à 4π . 10− 3 Oe. On sait réaliser des champs depuis le millionième d’oersted, après compensation du champ terrestre, jusqu’à quelques dizaines de millions d’oersteds. Le volume peut varier entre quelques centimètres cubes, dans la plupart des expériences, et plusieurs mètres cubes, dans certaines chambres à bulles de physique nucléaire. Une très bonne homogénéité spatiale correspond à une variation relative du champ de l’ordre de 10− 7 dans une sphère de 1 cm de diamètre, et une très bonne stabilité dans le temps peut être réalisée avec une précision de 10− 7 pendant plusieurs heures.