Bonjour j'ai à faire à un exercice dont je ne sais pas par où commencer.
J 'ai une sphère de rayon R chargée en surface avec une densité de charge variable σ(θ)= σ(0)cos(θ)
1) Je dois trouver l'expression du vecteur moment dipolaire électrique contitué de deux charges +Q et -Q de distance L
2) Également déterminer les charges (+dQ) portée par la bande chargée de centre O+, de rayon r=Rsinθ et de largeur Rdθ et (-dQ) portée par la bande chargée (-) de centre O-
Si quelqu'un peut m'aiguiller , merci.
Bonjour
Pour la 1), il s'agit sans doute de rappeler l'expression du moment dipolaire de ton cours. Soit une charge ponctuelle Q en P et une charge négative ponctuelle au point N. Par définition : le moment dipolaire est :
Pour la deux : la surface élémentaire de la couronne élémentaire est :
dS=2.r.R.d
La charge de cette couronne est donc :
dQ=.dS
Je te laisse remplacer et r par leurs expressions en fonction de
.
L'intégration entre 0 et /2 va te fournir la charge Q de l'hémisphère nord.
L'intégration de /2 à
va te donner la charge de l'hémisphère sud. Tu devras vérifier que ces deux charges sont opposées.
Pour la un j'ai mis p=Q.L dans ce cas , à moins que je ne laisse sous la forme vectorielle /+Q-Q ?
Pour la 2 j'ai fait ce qu'il y a en dessous :
Pour 1) ton énoncé parle de vecteur.
Pour 2) ton résultat est nécessairement faux car il n'est pas homogène : une charge électrique est homogène à une densité surfacique multipliée par l'aire d'une surface et non multipliée par une distance. Reprends pas à pas mes indications de mon précédent message. Tu vas logiquement te retrouver à prendre une primitive de :
2.sin().cos(
)=sin(2
).
Bonsoir,
@Nestaty : pour éviter d'alourdir les serveurs avec des images scannées, tu as deux utilitaires proposés pour écrire une formule mathématique :
Excusez moi pour les images ...
Merci beaucoup! J'ai encore une petite question si tu peux m'aider...
/ En assimilant chaque bande chargée + et - avec sa charge +dq et -qd déterminer le vecteur moment dipolaire électrique dp associé aux deux bandes chargées, en déduire le vecteur moment dipolaire associé à la sphère de densité σ(θ)= σ(0)cos(θ).
Je n'ai pas vu les moments dipolaires en cours je bute donc un peu sur ces questions...
Edit : dois-je reprendre la formule p=q.NP avec NP le vecteur entre les deux charges +Q et -Q c'est à dire remplacer NP comme vecteur entre les deux points -Q = sigma(0) R² * pi et +Q l'opposé
Si tu appliques la formule que je t'ai fournie au dipôle élémentaire, le moment dipôlaire élémentaire s'écrit :
Tu remplaces dQ par son expression déjà utilisée et tu intègres entre 0 et .
en remplacant sans intégrer , me suis-je trompé ?
dp=4
^3sin(
)cos(
) d
en remplacant le sigma j'obtiens un autre cos
super merci je trouve p=-4R^3
(0)
concernant l'expression du champ électrique assimilé à un dipole j'ai mis
E(M)=p/2(0)r^3 selon uz
est-ce correct ?
Concernant le moment dipolaire :
il est conventionnellement orienté des charges - vers les charge + donc suivant Oz.
Quelles bornes d'intégrations as-tu choisies ? Manque un 3 au dénominateur.
d'où vient cette expression du vecteur champ ?
Merci pour la précision,
J'ai regardé sur certains forum , il passent par le potentiel dipolaire V puis avec E(M)=-gradV on déduit l'expression, mais je n'ai pas bien compris, je pense qu'il y a plus facile pour trouver l'expression du champ électrique
quelle est l'expression du champ électrique crée par la sphère chargée assimilée à un dipole électrique ?
Il n'est pas précisé en quel point ? La méthode que tu as vue sur le net n'est valide qu'à des distances de la sphère très grandes devant le rayon R. Peux-tu fournir l'énoncé intégral ?
A ce que je comprends, c'est la question B6 qui te pose problème. Je pense qu'il faut se limiter comme à la partie A au potentiel et au vecteur champ en M en faisant intervenir sa cote z. Si on se limite ainsi aux points sur l'axe (Oz), il n'est pas nécessaire de supposer |z| très grand devant R. Tu peux rechercher l'expression de V(M) puis écrire :
Je trouve des formules pour le potentiel tel que :
V(M) = -q/(4..0.NM) + -q/(4.
.0.PM) N étant la charge - et P la charge + et un M un point aux coordonnées sphériques , est-ce utilisable ?
Ton énoncé n'est pas clair mais, selon la figure 2, il est possible qu'il s'agisse seulement de trouver le potentiel et le vecteur champ en un point M de l'axe (Oz). Dans ce cas, les coordonnées sphériques sont inutiles.
Il faut être rigoureux dans les notations. L'énoncé demande de noter Q et -Q les deux charges, pas q et -q.
Puisque : p=Q.NM et que tu connais les expressions de Q et de p, tu peux facilement obtenir les cotes des points M et N sachant que le milieu du segment NM est le centre O de la sphère. Tu obtiendras alors en fonction de z, les distances MN et MP nécessaires pour exprimer le potentiel en M.
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