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Niveau maths spé
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dipole - cercle chargé

Posté par
iSirrol
18-11-15 à 20:29

bonsoir

j'ai un cercle de charge Q répartie uniformément sur sa périphérie.
dipole - cercle chargé
je cherche à déterminer les actions mécaniques subies par le dipôle en son centre
dans le cas où son moment dipolaire est colinéaire à \rm Oz et dans le cas où il est normale.
je ne vois pas comment commencer ...
merci de me donner des pistes si vous en avez

Posté par
vanoise
re : dipole - cercle chargé 18-11-15 à 20:52

Bonsoir,
Une méthode possible : détermine l'expression du vecteur champ E en fonction de z.
Tu montreras ensuite que les actions sur le dipôle correspondent à un moment nul et à une résultante qui s'exprime simplement en fonction du moment dipolaire et de la dérivée de Ez par rapport à z (dérivée calculée en z = 0)

Posté par
iSirrol
re : dipole - cercle chargé 18-11-15 à 21:08

vanoise @ 18-11-2015 à 20:52

Bonsoir,
Une méthode possible : détermine l'expression du vecteur champ E en fonction de z.

tu veux dire avec des considérations symétriques ou explicitement ?

Posté par
vanoise
re : dipole - cercle chargé 18-11-15 à 23:01

Les considérations sur les symétries de la source du champ (le cerceau chargé)  vont te permettre de montrer qu'en tout point M de l'axe (Oz) de cote z, le vecteur champ  créé par le cerceau chargé est colinéaire au vecteur unitaire Uz :
\overrightarrow{E}=E_{z}\cdot\overrightarrow{u_{z}}\text{ avec : \ensuremath{E_{z}=f(z)}}

Il faudra ensuite, en intégrant l'expression générale du vecteur champ élémentaire, établir l'expression de Ez=f(z)

Ensuite, tu pourras montrer que l'action du cerceau chargé sur le dipôle se réduit à une force qui dépend du moment du dipôle et de :
f'(0)=\left(\frac{dE_{z}}{dz}\right)_{z=0}

Posté par
iSirrol
re : dipole - cercle chargé 18-11-15 à 23:04

d'accord avec les symétries j'ai bien les mêmes résultats que toi
je fais le reste merci pour les indices

Posté par
vanoise
re : dipole - cercle chargé 18-11-15 à 23:15

OK !
Petit indice supplémentaire : par définition d'un dipôle, la distance entre les deux charges du dipôle est très faible devant le rayon R du cerceau ; un développement limité de f(z) au voisinage de z = 0 va s'imposer... Bon courage !



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