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Champ électostatique et condensteur
Bonjour, j'ai des difficultés à faire ľexercice ci-dessous. Pouvez-vous m'aider à le réaliser. Merci de votre aide...
On branche un générateur haute tension aux bornes de deux armatures d'un condensateur plan distantes de d=8cm. Les charges négatives s'accumulent sur ľarmature droite et les charges positives sur ľarmature gauche du condensateur.
La tension entre ces plaques est .
1.Représentez les lignes du champ vecteur E dans le condensateur.
2.Attribuez les potentiels Vp et Vn à chaque armature.
3.Donnez les caractéristiques du champ électrostatique existant entre ces deux armatures.
4.Exprimez et calculez la valeur F de la force électrostatique exercée sur un électron placé dans le champ vecteur E entre les plaques du condensateur
5.Calculez le poids P d'un électron. Comparez les deux valeurs F et P.
6.Calculez la charge Q du condensateur.
Données
•charge de l'électron:e=-1,6.10^-19C
•masse de ľélectron: =9,1.10^-31kg
•intensité de la pesanteur:g=9,8N.kg^-1
•dimension ďune armature:longueur L=8cm, largeur l=6cm
•relation entre champ électrostatique et charge du condensateur: où S est la surface ďune armature.
•
Réponses:
1.
2.Le potentiel Vp est attribué à ľarmature +q, et le potentiel Vn est attribué à l'armature -q.
3.Les caractéristiques du champ électrostatique existant entre ces deux armatures sont:
-la direction: perpendiculaire aux armatures
-le sens: de l'armature chargé + vers l'armature chargé -
-ľintensité:
Bonjour,
Questions 1,2,3 : OK
Question 4 :
Habituellement la notation " e " est réservée à la charge élémentaire et la charge de l'électron est q(e-) = -e
F est une grandeur positive, tu peux la calculer comme la valeur absolue du produit de la charge de l'électron par l'intensité du champ électrique.
Question 5 : Pas difficile .... non ?
Question 6 : Il suffit de suivre les indications de l'énoncé. C'est une simple application numérique.
Voici ce que j'ai fait:
4.=15000 V.m^-1
F=E×|qe|=15000×1,6.10^-19=2,4.10^-15N.
5.P=m.g
P=9,1.10^-31×9,8=8,9.10^-30 N.kg^-1
=2,7.10^14
La poids P ďun électron est 2,7.10^14 pluq petit que la valeur F de la force électrostatique.
6.
Soit Q=.S.E
S=4,8.10^-3 m^2
Il vient Q=8,84.10^-12×4,8.10^-3×15000=6,36.10^-10
Donc Q=6,36.10^-10 C
Je ne sais pas si tout est correct, mais dans la formule précedente pour calculer Q, j'ai utiliser la surface S. Sachant qu'il ya deux armatures et que l'enoncé me donne les dimensions ďune armature je ne sais pas s'il faut que je multiplie la surface par 2.
Tout cela est exact, sauf en ce qui concerne l'unité du poids d'un électron, mais il s'agit vraisemblablement d'une étourderie.
L'aire " S " à utiliser dand la relation Q = 
0 * S * E est bien l'aire d'une seule des armatures.
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