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Niveau maths spé
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electrostatique

Posté par
azm
27-12-10 à 23:21

Bonjour,

Pouvez vous m'aidez ? Si oui, voila l'énoncé :

Atome d'hydrogéne vu par thomson :
Un Atome d'hydrogéne est constitué d'un nuage électrique sphérique positif , de densité volumique positive ,constante et de rayon a , au centre duquel on place un electron de charge negative.

En un point M situé à la distance r de l'électron règne un champs E-
D'apres la loi de coulomb , donner l'expression vectorielle de E- en fonction de e , r , et €o

Est ce ca : (1/4 II €o ) fois ( e / r ) ?
II = pi
€o= epsilon o

svp et merci

Posté par
Heroes31
re : electrostatique 27-12-10 à 23:33

Une particule chargée (q') subit une force de Coulomb selon l'expression suivante :

F = 1/(40) |q.q'| / (r²) = q' E.


Citation :
Est ce ca : 1/(4 €o ) ( e / r ) ?

Qu'en déduisez-vous alors par comparaison ?


- sauf erreur de ma part -

Posté par
azm
re : electrostatique 27-12-10 à 23:38

Sauf erreur j'en déduis ce que j'avais marqué soit : 1/(4 €o )  ( e / r )

Est ce bien ca ?

( Ce qui me fait douter c'est le fait qu'il y ait un sel electron negative et plusieur electron positive , je sais pas pourquoi au debut j'étais partir sur e du coup ca ma fait douter )

Posté par
azm
physique : electrostatique 28-12-10 à 17:46


Bonjour, Pouvez vous m'aidez ?

Atome d'hydrogéne vu par thomson : Un Atome d'hydrogéne est constitué d'un nuage électrique sphérique positif , de densité volumique positive ,constante et de rayon a , au centre duquel on place un electron de charge negative.


- Rappeller la relation différentielle entre le champs E et le potentiel electrique
- en deduire l'expression du potentiel

Relation diff c'est bien E= - Grad V ?
Si oui comment arriver à la suite expression du potentiel ? ( coordonné sphérique )

svp et merci

*** message déplacé ***

Posté par
Heroes31
re : physique : electrostatique 29-12-10 à 10:39

Bonjour.

Oui, c'est bien \vec{E} = -\vec{grad}(V)


Quelques idées me venant à l'esprit, sans réellement chercher...

Pourquoi ne pas exprimer la force de Coulomb s'exerçant sur l'électron, et que tu écrivais que F = q.E (avec q = -e pour l'électron).

Ou alors, si tu pensais au théorème de Gauss (sous sa forme intégrale).


Puisque ce que tu désires en fait, c'est l'expression de E(r; ; ) à intégrer sur l'espace...


Maintenant, une autre piste pour te guider... Tu peux faire l'analogie avec la gravitation... Les équations sont 'pour ainsi dire' les mêmes...
Et le champ créé par une sphère est radial (par symétrie du système) donc E(r; ; ) se résume à E(r), indépendant de et de (qui est une fonction en 1/r² et que V, par conséquent est en (1/r))



Voilà !
A méditer !

- sauf erreur de ma part -

*** message déplacé ***

Posté par
Heroes31
re : electrostatique 29-12-10 à 19:13

Ne confondez pas le champ électrique \vec{E} avec le champ de potentiel V=-\vec{grad}(\vec{E}), ni avec l'énergie (que l'on note aussi E mais qui n'est pas une grandeur vectorielle).

Citation :
Sauf erreur j'en déduis ce que j'avais marqué soit : 1/(4o )  ( e / r )

Est ce bien ca ?

J'ai bien écrit en 1/r²  '(1/r^2)'  
Donc du coup, non !


D'ailleurs, je vous le montre autrement...
Par symétrie de rotation autour de et aussi autour de , le système reste inchangé.
Aussi, E ne dépend que de r : E(r)

Si on applique le th. de Gauss sur une surface sphérique (S) de rayon r sur laquelle \vec{E} est constant.
E.dS = Q(intérieure à S) / 0

4r2E = (+e) / 0

D'où E(r) = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{e}{r^2}


Ou si vous préférez, avec une densité de charge volumique pour le proton assimilé à une sphère de rayon a :

4r2E = \frac{4}{3}.a3/ 0

Et donc :
E(r) = \frac{1}{3\epsilon_0} \frac{a^3}{r^2}


Citation :
qu'il y ait un sel electron negatif

Oui ! Un électron négatif de valeur q' = (-e) gravitant autour du noyau.

Citation :
et plusieurs electrons positifs

Non !

Dans le noyau de l'atome d'Hydrogène, il n'y a qu'une seule particule positive appelé 'proton' et de valeur q = (+e)


Citation :
je sais pas pourquoi au debut j'étais partir sur e du coup ca ma fait douter )

Pourtant, vous l'aviez écrit correctement !


- sauf erreur de ma part ! -

Posté par
azm
flux 30-12-10 à 01:46

Bonjour,

Pouvez vous m'aidez ?

Enoncé :
Thomsin propose un modéle d'atome d'hydrogéne, cette atome est constitué d'un nuage électrique sphérique positif, de densité volumique positive et constante et de rayon a, on centre du quel on place un elecron negatif.

On m'a dabord poser la question :
De quelle variable dependent les grandeurs physique E+ et V+ ? => ma réponse r ( r étant la distance entre un point M quelconque et le centre de l'atome

Et je voudrai savoir :
comment calculer le flux dans une sphére et l'exprimer en fonction de E+ et r  ?
(Je connais la formule, mais ensuite comment procéder.. est ce toujours fi = q/ €o ?)



SVP et merci

*** message déplacé ***

Posté par
Heroes31
re : flux 30-12-10 à 02:03

A mon avis, c'est comme je t'ai montré ici : electrostatique

Tu utilises (et tu l'as écrit) le théorème de Gauss sur le flux sur une surface fermée : \Phi = Qintérieur/0

Maintenant, tu peux éventuellement pousser plus loin en distinguant les cas :
r < a
r > a
et r = a pour la continuité (ou discontinuité) du champ.


Pour obtenir le potentiel V, tu intègres E(r) =f(1/r²) par rapport à r ce qui te donnera un potentiel V(r) = f(1/r)


Tu retrouveras les résultats classiques de calculs d'électrostatique ici :

*** message déplacé ***

Posté par
azm
re : electrostatique 30-12-10 à 18:26

Merci heroes31, vous m'avez ete d'une grande aide.



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