Grande Encyclopédie Larousse 1971-1976Éd. 1971-1976
E

énergie électrostatique

Énergie emmagasinée par un système de charges électriques.


Un tel système possède de l’énergie, puisque les forces que les charges électriques exercent les unes sur les autres tendent à les déplacer en fournissant du travail. Le point zéro de cette énergie peut être défini par l’état où les charges sont divisées et dispersées à l’infini, de telle sorte que les forces électriques sont partout nulles.

L’énergie électrostatique est toujours positive et peut être regardée comme distribuée dans le champ électrique à raison de ε E2/2 par unité de volume. La partie ε0 E2/2 est liée à l’existence même du champ et est présente dans le vide ; le reste, (ε – ε0) E2/2, résulte d’interactions atomiques et moléculaires (polarisation).

Étant le plus souvent due pour la majeure partie à des modifications physiques très limitées de la structure du diélectrique, l’énergie électrostatique est comparable à l’énergie de déformation élastique, qui a la même origine. Elle est très petite par rapport aux énergies chimiques usuelles et atteint très rarement 1 J/cm3. Cependant, elle peut être mobilisée beaucoup plus vite que l’énergie élastique, parce que la vitesse des ondes électromagnétiques est beaucoup plus grande que celle du son. Cela explique l’intérêt des condensateurs.

À l’échelle atomique ou nucléaire, au contraire, la densité d’énergie ε0 E2/2 est extrêmement grande, parce que les champs électriques sont très intenses. La masse de l’énergie électrostatique entourant un électron au repos, selon l’équation d’Einstein m = W/c2, est comparable à la masse totale de cet électron.

L’énergie d’un système de n conducteurs en équilibre possède l’expression simple

Vi et Qi étant le potentiel et la charge totale du conducteur de rang i. Celle-ci peut servir à calculer les forces électrostatiques dans le système. Si tous les conducteurs sont fixes, sauf un, qui subit une translation dx, on a, pour la résultante des forces,
R = – dW/dx
si les charges sont constantes et
R = + dW/dx
si les potentiels sont constants. Ainsi, dans un électromètre, la force qui agit sur l’aiguille est

x étant le déplacement linéaire de l’aiguille, C sa capacité avec la cage et V la différence de potentiel.

N. F.

enfant

Garçon ou fille qui se trouve dans la période comprise entre la naissance et l’adolescence*, c’est-à-dire 13 ou 14 ans.


La croissance de l’enfant

La construction physique est dominée par le phénomène essentiel qu’est la croissance. Celle-ci doit être surveillée et chiffrée à intervalles réguliers. D’une part, le développement des différentes parties du corps est inégal aux diverses périodes de l’enfance, d’autre part, la vitesse de croissance est inégale elle aussi. D’une façon générale, la croissance progresse de la tête vers les pieds au cours des différents âges successifs ; cela explique les modifications très frappantes des proportions du corps entre la naissance et l’âge adulte.


De la naissance à 2 ans

La vitesse de croissance, moins élevée que durant le troisième trimestre de la vie fœtale, reste encore très rapide, puisque l’enfant gagne 25 cm la première année et 10 cm la seconde. Le poids augmente considérablement : il triple de la naissance à 1 an et quadruple à 2 ans. Cet accroissement important se reflète au niveau de la graisse sous-cutanée, qui donne aux nourrissons leur aspect potelé et qui diminue lorsque l’enfant commence à marcher. Le périmètre crânien est, à la naissance, égal au périmètre thoracique, ce qui est considérable. Il augmente rapidement durant la première année, de 12 cm, ce qui correspond à la croissance du cerveau, puis survient un ralentissement notable (2,5 cm seulement de 1 à 2 ans). Les proportions du corps sont très particulières, à l’inverse de ce qu’elles seront plus tard : à la naissance, les membres inférieurs sont brefs et le rapport du segment inférieur sur le segment supérieur est de 0,55. L’allongement du segment inférieur reste modeste. Au total, les deux premières années se caractérisent par une croissance staturale et pondérale très rapide et une morphologie spéciale : grosse tête et petits membres inférieurs. (V. nourrisson.)


De 2 ans à la puberté

Cette étape, séparant la première enfance de l’adolescence, peut être divisée en une période de ralentissement de la croissance, de 2 à 4 ans, et une période de croissance lente et régulière, de 4 ans à la puberté. De 2 à 4 ans, la vitesse de croissance se ralentit ; l’enfant prend encore 9 cm de 2 à 3 ans, 7 cm de 3 à 4 ans. La croissance pondérale se ralentit aussi.

À 4 ans, il dépasse le mètre. À partir de 4 ans, la vitesse de croissance staturale devient presque constante (5 à 6 cm par an), et la taille normale peut être donnée approximativement par la formule : taille en cm = 5 × âge (en années) + 84.

L’accroissement pondéral varie de 1,5 à 2,5 kg par an, c’est-à-dire proportionnellement un peu moins que la taille, d’où l’aspect longiligne fréquemment noté à cette période. Jusqu’à la puberté, les proportions du corps se modifient insensiblement ; le segment inférieur s’allonge, et le rapport segment inférieur sur segment supérieur devient égal à 1 vers 10 ans. Le périmètre crânien croît lentement, moins de 1 cm par an, ce qui est minime en comparaison du début de la vie. En même temps que la forme du corps se modifie, la maturation du visage s’affirme. Le caractère enfantin s’efface peu à peu en raison de l’affinement des traits et du développement des maxillaires, des sinus faciaux et des os propres du nez. Au total, de 2 ans à la puberté, la silhouette s’affine, la tête apparaît moins volumineuse, les jambes et le thorax sont plus longs, et les muscles apparaissent plus déliés.

Les viscères suivent l’évolution cyclique de la courbe générale de croissance et passent par les deux phases d’accroissement rapide de la première enfance et de l’adolescence et par les phases de ralentissement de la deuxième enfance et de la grande enfance. Certains systèmes ou organes évoluent cependant différemment. Le système génital ne se développe que très lentement pendant dix ans, puis très rapidement les cinq années suivantes (v. puberté). Inversement, le système nerveux se développe essentiellement durant la première année (poids du cerveau à la naissance : 335 g ; poids à un an : 925 g) ; 70 p. 100 du volume définitif du cerveau est atteint à 1 an, et sa croissance est pratiquement terminée à la puberté. Le tissu lymphoïde se multiplie lui aussi très vite, pour régresser ensuite ; vers la dixième année, il est deux fois plus important que celui de l’adulte. L’évolution de la dentition constitue un des repères chronologiques les plus classiques et les plus faciles à apprécier du développement somatique de l’enfant normal (v. dent).