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Electromagnétisme
Bonjour,
J'aurais quelques questions sur un sujet de physique (éléctromagnétisme)
Il s'agit de l'expérience de Thomson, mesure de v0.
Enoncé :
"La première étape consistait à déterminer la vitesse v0 des électrons avec les moyens de l'époque. Thomson réalisa cette mesure en ajustant E (champ électrique) et B (champ magnétique) pour que les forces dues aux 2 champs soient exactement opposées et pour que le faisceau ne subisse aucune déviation. Ce dispositif est un sélecteur de vitesse.
Question :
1.Sachant que les électrons subissent la force de Lorentz : Fl = q(v^B)
En déduire la direction et le sens du champ magnétique B.
-> J'ai répondu que le champ magnétique était horizontal vers l'anode mais je n'en suis pas sure. (
2.Etablir la relation permettant de déterminer la vitesse v0 des électrons en fonction de E et de B indépendant de la charge q portée par la particule.
-> je ne vois pas comment établir cette relation. J'ai écrit que v0= E/B mais je doute .
3. Applicatio, numérique :
-la différence de potentiel entre les plaques U=300 V et la distance entre les plaques est d=1,5 cm, en déduite l'intensité du champ électrique.
-> Idem, je ne vois pas quelle formule utilisée.. C'est juste d'écrire Uxd?
Merci d'avance pour votre aide
1. Il te suffit d'écrire que , connaissant la direction du faisceau d'électrons (et donc de ) lorsque ceux-ci pénètrent le dispositif ainsi que la direction du champ électrique (perpendiculaire aux armatures), la force de Laplace doit être nulle pour que le faisceau ne soit pas dévié. L'orientation du champ magnétique s'en déduit directement.
2. Cf. ci-dessus
3. Dans quelle unité s'exprime le champ électrique?
Merci pour votre réponse mais, j'ai tjrs encore des difficultés.
1. J'ai cherché sur wikipédia la force de Laplace (dF= I.dl^B)mais je ne vois pas comment je peux m'en servir, surtout pour trouver la vitesse par la suite.
3. L'unité du champ électrique est le volt.
Merci
C'est normal que tu ne voies pas comment t'en servir, c'est de ma faute. Je voulais dire force de Lorentz, pas de Laplace...
Désolé.
Quand à l'intensité du champ électrique, elle ne s'exprime pas en volt mais en volt par mètre. Cela devrait t'aider sachant que l'on te donne une différence de tension et une distance...
Ah oui, comme le champ électrique est en V/m, on aura donc U/d= (300/1,5E-3); C'est ca?
Pour ce qui est de la première question, la vitesse est horizontale et (vers la droite), comme la force de Lorentz doit etre nulle , le champ magnétique doit aussi etre horizontale. Vers la gauche?
Merci, je commence à comprendre, il y a juste que je n'arrive tjrs pas à trouver comment exprimé v0. Serait-ce possible une formule v0=E^B?
Merci pour l'aide
Pour ce qui est de l'orientation, les notions de "gauche", "droite" etc. sont relatives. Tout dépend du schéma que tu utilises.
Ce qui est certain, c'est que pour que la force de Lorentz n'entraîne aucune déviation d'un électron du faisceau, il faut qu'elle soit colinéaire à son vecteur vitesse.
Ce ne peut être le cas de la composante magnétique de cette force qui, par propriété du produit vectoriel, lui est nécessairement orthogonale, tout comme la composante résultant champ électrique,
, du fait de l'orientation des armatures. La force de Lorentz, à défaut de pouvoir être colinéaire à
doit donc nécessairement être nulle.
On doit donc avoir la relation:
On en déduit que forme une base orthogonale directe.
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