Niveau première

Champ électrostatique

Posté par
billybilly 10-02-17 à 13:35

Bonjour à tous. Alors voilà, j'ai un travail côté à rendre en physique pour lundi.Il y a, au total, 6 exercices et je bloque sur le dernier. J'ai un souci quant à la résolution de cet exercice.
Voici l'énoncé:

Sur une droite horizontale, on place deux charges : q1 = 3e et q2 = -e. Les deux charges se trouvent sur un axe horizontal orienté vers la droite dont l'origine est située en q1. On se focalise sur la zone située entre les deux charges. On désire obtenir en une certaine position à l'intérieur de cette zone un champ électrostatique total tel que Etotal=0, en plaçant une nouvelle charge q3. Spécifier la valeur de q3, sa position et aussi l'endroit de la zone considérée où ce champ électrostatique total est nul.

Voilà tout. Merci d'avance pour votre aide qui me sera très précieuse !!

Posté par re : Champ électrostatique 10-02-17 à 14:15

Bonjour.

Soient M₁, M₂ et M₃ les points de la droite où sont placées, respectivement les charges q₁, q₂ et q₃.

Commencez par faire un schéma sur lequel vous représenterez...
     -le champ $\vec{E_1}$ créé par q₁ en M₃
     -le champ $\vec{E_2}$ créé par q₂ en M₃

Quelle relation doivent vérifier   $\vec{E_1}$ et   $\vec{E_2}$ pour que   $\vec{E_{total}}$ en M₃ soit nul ?

Quelle relation peut-on déduire entre les valeurs $E_1$ et $E_2$ ?

Exprimez les valeurs $E_1$ et $E_2$ en fonction des charges q₁ ou q₂, de l'abscisse x du point M₃ et de la distance D = M₁M₂.

Tirez x en fonction de D.

Pour donner numériquement la valeur de x, il faut connaitre la valeur de D ; vérifiez votre énoncé.

La dernière question relative à la valeur de q₃ est triviale.

A vous.

Posté par re : Champ électrostatique 10-02-17 à 14:25

Merci beaucoup !! La longueur de D vaut 1 micromètre.
Pour que le Etotal soit nul, il faut que E1=-E2 , exact ? or 3E1 = E2 car la distance est la même entre les 2 charges , et ce sont les valeurs absolues des charges qui diffèrent.
Comment exprimer les champs E1/E2 en fonction de l'abscisse x du point M3 , et en dernier pour la distance D , il faut multiplier M1 et M2, c'est bien cela ?
Merci d'avance !!

Posté par re : Champ électrostatique 10-02-17 à 17:07

Citation :
Pour que le Etotal soit nul, il faut que E1=-E2 , exact ?

Plutôt $\vec{E_1} = -\vec{E_2}$ et donc $E_1 = E_2$

Citation :
or 3E1 = E2

D'où vient cette sottise ? Comment peut-on avoir $E_1 = E_2$ et $3 E_1 = E_2$ ? C'est incompatible...

Citation :
car la distance est la même entre les 2 charges

D'où vient cette autre sottise ? Et puis de quelle distance parlez vous ? Telle que vous formulez cette phrase, ça ne veut rien dire.

Citation :
Comment exprimer les champs E1/E2 en fonction de l'abscisse x du point M3

Je crois que vous devriez commencer par étudier votre cours.

Le champ électrique $\vec{E}$ , créé en un point $M$ par une charge ponctuelle, de valeur $q$ , située en un point $O$ , est donné par :
$\vec{E} = K_c \dfrac{q}{OM^2} \vec{u}_{O\rightarrow M}$
avec $K_c$ constante de Coulomb ( $K_c = 9 \times 10^9 SI$ )
et $\vec{u}_{O\rightarrow M}$ , vecteur unitaire de direction $OM$ et dirigé de $O$ vers $M$

Citation :
et en dernier pour la distance D , il faut multiplier M1 et M2, c'est bien cela ?

M₁ et M₂ sont des points ; multiplier un point par un autre n'a aucun sens.

A reprendre entièrement.

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