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Niveau maths sup
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Disque uniformément chargé

Posté par
Z3pro974
21-11-11 à 16:51

Bonjour à toutes et à tous,
Après des calculs en solo qui sont restés vains, je me suis aidé d'une ancienne discussion sur le forum concernant le calcul du champ électrostatique d'un disque uniformément chargé. J'ai pas mal avancé mais je suis dans la dernière phase de la démonstration que je ne comprends pas. C'est un calcul d'intégrale purement analytique, où j'intègre entre 0 et R (rayon du disque).

\Large  E_{(x)}=\frac{x~\sigma}{2\pi~\epsilon_0}~\int_0^R\frac{r}{({r^2+x^2})^{3/2}}~dr

Voilà, je ne sais pas résoudre cette intégrale.
C'est peut-être le produit de 2 fonctions \Large  ~u.v~où~u=r~et~v=\frac{1}{{(r^2+x^2)}^{3/2}}

En tous cas, je n'arrive pas au résultat qui est \Large  E_{(x)}=\frac{\sigma}{2~\epsilon_0}(1-\frac{x}{{(R^2+x^2)}^{1/2}})

Cette expression est celle du champ électrostatique créé par un disque de rayon R.
Si quelqu'un pouvait m'aider, ça m'avancerait bien, surtout que les cours par correspondance sont très succints.
Merci par avance.

Posté par
prbebo
Disque uniformément chargé 21-11-11 à 18:21

Bonjour Z3pro974,

il me semble qu'en faisant un changement de variable, cad en posant r2 + x2 = u ce qui donne r.dr = du/2, ca devrait marcher...

Je n'ai pas trop le temps de regarder maintenant, donc essaie et tiens-moi qu courant.

Prbebo.

Posté par
prbebo
disq 21-11-11 à 18:29

C'est bien ca, avec ce changement de variable ca va tout seul. En revanche l'expression du champ E que tu proposes au debut de ton enonce est fausse : c'est x/(20) fois l'integrale : il n'y a pas de au denominateur. Si ce n'est ps une faute de frappe, verifie ton calcul.

Prbebo.

Posté par
Z3pro974
re : Disque uniformément chargé 21-11-11 à 19:26

Bonsoir prbebo,
Effectivement c'est une erreur de calcul, merci pour le coup de pouce, je me penche de suite sur l'intégrale

Posté par
Z3pro974
re : Disque uniformément chargé 21-11-11 à 20:58

Re Prbebo,
Impeccable, je suis retombé sur mes pattes et sur le résultat final avec la formule

\Large  \int u'.u^n~=~\frac{u^{n+1}}{n+1}

Merci beaucoup Prbebo,
Et très bonne soirée!



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