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Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscilloscope

Posté par
mcclure
11-01-15 à 16:22

Bonsoir,

L'exercice concerne le mouvement des électrons (issu du canon à électrons d'un oscillo) dans un champ électrique uniforme situé entre les 2 plaques horizontales (qui forment un condensateur plan de l'oscillo.

Posté par
Fukstib78
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 11-01-15 à 16:33

Bonsoir,

Oui et?

Posté par
mcclure
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 11-01-15 à 17:00

Pardon, j'ai confondu le bouton prévisualisation et poster, je poste la suite.

Le champ électrique E (représenté par un vecteur identique en tout point de l'espace)
est de sorte que les e- subissent une déviation en direction du haut.

En ressortant du plan que forment les deux plaques, les e- ont un mouvement rectiligne uniforme et forment un point lumineux sur un écran en un point I et avec O centre de l'écran, OA représente la déviation.

Le poids de l'électron est négligée, de charge -e et masse m

1/ Dans un repère (o,i,j),déterminer les coordonnées du champ E et de la force électrique en justifiant. (vecteur i a la même direction que 2 plaques et j est orthogonal, puis o est le point par où passe e- en premier dans le plan)

2/ Déterminer les coordonnées du vecteur accélération de e- entre les plaques. (préciser le système et référentiel d'étude)

3/ Déterminer les équations horaires du mouvement de e-

4/ Montrer que l'éq de la trajectoire est y=e*E*x/2*m*v0

5/ Déterminer alors la nature de la trajectoire.

6/ Donner une justification de la nature de la trajectoire en ressortant du plan formé par les plaques.

Je ne suis pas sûr d'avoir bien saisi l'énoncé, je ne vois pas comment déterminer les coordonnées du champ électrique ainsi que la force, puis on sait qu'il y a une déviation vers le haut mais en quoi on peut déterminer le vecteur accélération, on sait juste qu'il est rectiligne uniforme en sortant ... Donc du coup, je ne sais pas quoi faire pour déterminer les équations.

Est-ce possible de bien m'expliquer comment résoudre l'exercice ?

Merci d'avance

Posté par
mcclure
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 11-01-15 à 17:06

"forment un point lumineux sur un écran en un point I et avec O centre de l'écran, OA représente la déviation." Pardon

Sinon le système d'étude est l'électron et on est bien dans un référentiel galiléen étant donné que le poids est négligé ?

Posté par
mcclure
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 11-01-15 à 17:08

Ah non c'est à la sortie que le mouvement est rectiligne uniforme ...

Posté par
picard
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 11-01-15 à 17:40

Bonjour.

Soyez méthodique, pour répondre au 1/, commencez par réfléchir aux questions suivantes...

Quelle est la direction du champ électrique régnant entre les deux plaques horizontales qui forment les armatures du condensateur ?

Quelle est l'expression (vectorielle) de la force électrique subie par une charge électrique placée dans un champ électrique ?

Quelle doit être le sens de cette force électrique pour qu'un électron soit dévié vers le haut ?

A vous.

Posté par
mcclure
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 11-01-15 à 21:01

La direction elle est parallèle non ?

L'expression de la force électrique je ne connais pas, je ne le trouve pas dans mon cours ...

J'ignore son expression, puis je ne vois pas comment le sens peut dévier, à moins qu'il soit orthogonal au champ et le sens est vers le haut, là je peux bien imaginer la déviation si cela dépend des 2 à la fois

Posté par
picard
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 12-01-15 à 10:28

Citation :
La direction elle est parallèle non ?
Parallèle à quoi ?

Citation :
L'expression de la force électrique je ne connais pas, je ne le trouve pas dans mon cours ...
Avez vous bien cherché ?


Lisez donc attentivement le cours proposé sur le lien suivant   ...
Votre problème y est pratiquement traité.

Citation :
je ne vois pas comment le sens peut dévier
Ca ne veut rien dire, ce n'est pas le sens qui dévie les électrons, c'est la force électrique.

A vous.

Posté par
mcclure
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 12-01-15 à 10:37

Le champ est orienté vers le bas et orthogonal a la direction des deux plaques

L'expression est Fe = -eE

Mais je ne vois pas comment on peut déterminer des coordonnees, les autres questions je peux a priori tout traiter seul

Posté par
picard
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 12-01-15 à 11:07

Citation :
L'expression est Fe = -eE
Il faut écrire ceci en vecteur...
\vec{F_e} = -e \vec E

Faites un schéma où figurent : les plaques, la base (O , \vec i , \vec j), le champ électrique\vec E et la force électrique \vec{F_e}.
Etant donné que le champ est orthogonal aux plaques, la détermination des coordonnées est particulièrement simple.

A vous.

Posté par
mcclure
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 12-01-15 à 12:05

Oui je sais qu'il faut écrire en vecteur mais je ne sais pas le faire sur le forum

Bah en fait jai deja fait le schéma, là il me reste que la 1ère et la dernière question, pour calculer les équations, jai determiné les coordonnées du vecteur accélération comme on le fait avec un projectile en chute libre pour le pesanteur g(vecteur), du coup a(vecteur)x = 0 et a(vecteur)y = eE/m (c'est bien ca ?)

Donc si je fais pareil pour E(vecteur) ca doit être (0;-E) et pour Fe(vecteur) c'est (0;eE/m) ?

Ah oui et aussi pour l'équation je trouve eEx^2/2m*v0^2 donc une parabole ce qui est différent de l'énoncé qui donne une courbe linéaire or il est dit que ça devrait l'être en sortant des plaques donc la question 6 aurait aucun intérêt et celle-là je ne trouve pas d'explication pour que ça passe d'une trajectoire parabolique a une qui est rectiligne...

Désole des fautes, je suis sur portable

Posté par
picard
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 12-01-15 à 12:41

Vos réponses concernant les coordonnées des vecteurs \vec E et \vec a sont correctes (si le vecteur unitaire \vec j est bien vertical vers le haut).

Pour l'équation de la trajectoire...

Citation :
eEx^2/2m*v0^2
C'est bien y = \frac{eE}{2m {v_0}^2} x^2

C'est en effet l'équation d'une parabole, trajectoire suivie par l'électron TANT QU'IL EST ENTRE LES PLAQUES.
Une fois qu'il sort du condensateur, la force électrique devient nulle et, si on continue de négliger le poids de l'électron, le mouvement devient rectiligne uniforme ; la trajectoire est alors une droite dont la direction est celle du vecteur vitesse en sortie de condensateur.

Au revoir si plus rien ne vous pose problème dans cet exercice.

Posté par
mcclure
re : Exercice mouvement : trajectoire électron dans un oscillosc 12-01-15 à 13:21

D'accord merci beaucoup



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