Dipôle

Commentaires :

La page calcul des champs décrit la méthode utilisée pour les tracés.
Dipôle :
La charge totale est nulle (charges + q en a et -q en -a sur l'axe Ox) mais le système présente un moment dipôlaire égal à 2.q.a
Les lignes de champ électrique sont tracées en jaune, les équipotentielles positives en cyan et les négatives en vert.
Bien noter que les équipotentielles sont orthogonales aux lignes de champ.
Les lignes de champ sont orientées dans le sens du vecteur E. Elles partent et divergent à partir d'une charge positive. Elles se terminent en convergeant sur une charge négative ou s'éloignent à l'infini.
Sur la représentation en 3D du potentiel, les courbes rouges correspondent aux valeurs positives et les bleues aux valeurs négatives. Les décrochements des courbes permettent de visualiser les équipotentielles.
Attention : cette représentation n'est qu'une image du potentiel dans un plan quelconque contenant l'axe Ox qui reste un axe de révolution du système.

Distributions de charges :
1- On considère la distribution de charges suivante qui présente l'axe Ox comme axe de révolution : une charge +2q placée en +a et une charge -q en -a sur l'axe Ox.
Une ligne de champ (elle est pratiquement circulaire) est très particulière. Quelle est la valeur du champ au point P (x voisin de -5,8u) où cette ligne coupe l'axe Ox ?   Le cercle en rouge est une équipotentielle particulière : le potentiel y est nul comme à l'infini. La sphère correspondante est le lieu des points deux fois plus éloignés de la charge positive que de la charge négative. Pourquoi ?
Une charge placée en P sera en équilibre mais celui-ci est instable.
2- On considère une charge +q placée en +a et une charge +q en -a sur l'axe Ox. Noter que les lignes de champ se repoussent.
3- On considère une charge +2q placée en +a et une charge +q en -a sur l'axe Ox.  

Remarques :
On peut considérer les équipotentielles comme des courbes de niveau. Les lignes de champ sont les lignes de plus grande pente. Une charge positive constitue une "montagne" et une charge négative un "puits". Une charge positive se déplace dans le sens des potentiels décroissants.